光伏电站降低度电成本措施

贺中华

（中核汇能宁夏新能源有限公司，宁夏 同心 751300）

1 影响光伏发电量的因素

某光伏电站始终坚持“小缺陷不过班、大缺陷不过夜”的缺陷处理原则，逆变器解网后开展定检工作，提高设备利用率。由于山地电站光伏区设备分散，无法第一时间找到故障设备，导致故障处理时间较长。同时由于电缆全部采用铝芯电缆，造成线路损耗较大，导致综合厂用电率偏高。经统计得出该光伏电站综合厂用电率最低为4.35%，最高为5.16%，其中损耗最多的为逆变器、箱变及汇集线路损耗，占总比的66.86%；无功补偿装置损耗占总比的2.37%；主变损耗占总比的20.27%；站用变损耗占总比的1.92%；送出线路损耗占总比的8.58%。提高发电量、降低损耗，可有效降低综合厂用电率，同时降低度电成本。 影响光伏发电量的因素主要有阴影遮挡损失（包括远方遮挡、近处遮挡）、相对透射率损失、弱光损失、温度损失、污秽损失、组件实际功率与标称之差损失、组件不匹配损失、汇集电缆损失、逆变器效率损失、逆变器出口至并网点损失[1-2]。

2 提高光伏发电量的措施

2.1 更改组串接线方式，减小遮挡对发电量的影响

发电量下降值与遮挡面积成正比，当遮挡面积越小时发电量下降值越小，当遮挡面积越大时发电量下降值越大。当支架造价在允许范围内时，组件横向安装比竖向安装可有效降低遮挡造成的发电量损失。这是因为当组件横向安装时，最下面一排全部遮挡会让相应的一个旁路二极管导通，组件其余的2/3 电池片仍然可以发电。而当组件竖向安装时，最下面一排全部遮挡会造成3 个旁路二极管都导通，导致整块组件基本都不发电。当2 个组串共用一个支架，并且组串接线为“C 字形”时，组件最下面一排全部遮挡会降低2 个组串的发电量。此时，可将组串接线方式由“C 字形”改为“一字形”，即不被遮挡的上面一排组件串联成一个组串，遮挡的下面一排组件串联成一个组串，这样组件最下面一排全部遮挡只会降低一个组串的发电量。对于多路MPPT（maximum power point tracking）最大功率点跟踪组串逆变器，可将有遮挡的组串接到同一MPPT，没有遮挡的组串接到另外一个MPPT。对于只有一路MPPT 但有2 个模块的集中逆变器，可将有遮挡的组串接到同一汇流箱，没有遮挡的组串接到另外一个汇流箱，然后再将遮挡组串的汇流箱接入逆变器一个模块，没有遮挡组串的汇流箱接入逆变器另外一个模块。或者将原汇流箱更换为具备多路MPPT 的智能汇流箱，将有遮挡的组串接到同一MPPT，没有遮挡的组串接到另外一个MPPT。

2.2 采取措施消除PID 效应

电位诱发衰减现象即PID，组件产生PID 现象后会引起功率大幅衰减，严重者会衰减50% 以上。产生PID 效应的主要原因是组件金属铝边框与组件电路之间存在负偏压，该电压造成电池的封装材料EVA、组件上下表面层的材料中出现离子迁移现象，形成漏电流；大量载流子集聚在电池片的表面，破坏了电池片表面原有的钝化效果，导致组件功率输出。此问题的解决措施为逆变器负极端接地 + PID修复电源现场恢复的方式，可有效解决PID 现象。

2.3 修改逆变器定值，延长并网时间

光伏组件的电压随温度增高而降低，随温度减小而增大，因此每个季节可以通过扩大逆变器并网电压范围实现增发电量。冬季可将逆变器并网电压调高，夏季可将逆变器并网电压调低，使得逆变器并网时间延长，不仅能减少夜间从电网吸收下网电量，同时可以增发电量。

2.4 “五点四段”PR 评估分析各段损耗

光伏电站的“五点”为理论发电量、逆变器输入电量、逆变器输出电量、箱变输入电量、上网电量，“四段”为组件至逆变器之间的组串环境及失配损耗、逆变器损耗、逆变器至箱变之间的线缆损耗、箱变至并网线路的并网损耗。通过“五点四段”PR 评估，分析电站各段损耗，找出损耗较大的分段。同时，通过部件、方阵、电站间的对比，找出落后方阵、组件、逆变器及线缆，为优化落后点提供数据支撑，提升发电量[2]。

2.5 提高故障处理效率

将每个组串的GPS 坐标定位统计保存，利用GPS 定位可快速找到故障设备，运维人员到达现场后根据监控数据可直接找到故障组串。编制《光伏电站设备维护专项方案》，针对设备存在的故障进行分析并总结，形成有效的设备维护方案，加强人员培训，指导现场运维人员进行维修操作，提高故障处理能力[3]。

2.6 无人机搭载红外摄像头快速定位热斑组件

可利用无人机搭载红外摄像头、GPS 定位系统、高清数字图像处理与传输技术，通过设定路线规划以实现对光伏电站的自动巡检和定点巡检，快速定位热斑组件、直接观察组件遮挡、组件损坏等缺陷，形成故障诊断报告。

3 采取措施降低综合厂用电率

3.1 改变逆变器散热风扇启停方式

逆变器风机的启动方式为“白天逆变器开机带负荷后，散热风扇启动，夜间逆变器退网无负荷后，散热风扇停止工作”，现在改变为“逆变器内部温度超过50 ℃时散热风扇自动启动，低于50 ℃时散热风扇自动停止”。通过改变逆变器散热风扇启停方式，可降低白天自耗电，提高上网电量，晚上降低下网电量，实现节约用电的目的。

3.2 调整主变分接开关档位

把110 kV 主变分接开关档位调低，提高主变低压侧及汇集线路电压，降低汇集线路损耗。箱变分接开关档位不变，由于箱变高压侧电压升高，使得箱变低压侧线路电压升高，降低低压线路损耗。

3.3 加强日常用电管理

对SVG 进行分时段调节，白天并网时切换至AVC 调节模式，夜间退网时切换至恒装置无功模式，阴天采取恒功率因数调节模式，这不仅可降低用电损耗，同时也降低了功率因数调整电费；降低SVG本体内空调温度，降低装置发出热量产生的损耗。

开展节能降耗活动，制定节能降耗制度，以制度约束人；继保室空调根据室内温湿度开启。