哪些因素影响了光伏电站的发电效率?

来源:王淑娟发布时间:2014-08-15 07:56:27
光伏电站的发电量由三个因素决定:装机容量、峰值小时数、系统效率。当电站的地点和规模确定以后,前两个因素基本已经定了,要想提高发电量,只能从“系统效率”上下功夫了!

那光伏电站的系统效率应该是多少呢?引用王斯成老师ppt中的一个表格来说明一下。

从这张表中可以看出,虽然不同国家的水平会有所差异,但随着技术的进步和经验的积累,在世界范围内,光伏电站的系统效率是不断提升的。我国的光伏电站基本都是2010s建成地,理论上,80%的系统效率应该是一个平均水平。

然而,大量的实际调研数据证明,我国建成的光伏电站的系统效率都处于一个非常低的水平。分布式电站由于之前大部分是以金太阳工程的形式建设的,装有防逆流装置,弃电情况较多,暂不讨论;据介绍,我国西部大型地面电站的平均系统效率仅能达到74%左右。
哪些因素影响了电站的系统效率,动了我们的发电量?我把这些因素分为三类:自然因素、设备因素、人为因素。

一、自然因素对系统效率的影响

1、温度折减

我觉得,对系统效率影响最大的自然因素就是温度。温度系数是光伏组件非常重要的一个参数。一般情况下,晶硅电池的温度系数一般是 -0.35~-0.45%/℃,非晶硅电池的温度系数一般是-0.2%/℃左右。而光伏组件的温度并不等于环境温度。下图就是光伏组件输出功率随组件温度的变化情况。

在正午12点附近,图中光伏组件的温度达到60摄氏度左右,光伏组件的输出功率大约仅有85%左右。

除了光伏组件,当温度升高时,逆变器等电气设备的转化效率也会随温度的升高而降低。

温度造成的折减,可以根据光伏组件的温度系数和当地的气温进行估算。


2、不可利用太阳光

我们获得的总辐射量值,是各种辐射强度的直接辐射、散射辐射、反射辐射的总和,但并不是所有的辐射都能发电的。比如,逆变器需要再辐照度大于50W/m2时才能向电网供电,但辐照度在100W/m2以下时输出功率极低。

即使在阳光好的西部地区,这部分虽然算到总辐射量数据中、但无法利用的太阳能辐射,也能达到2~3%。

二、设备因素对系统效率的影响

我觉得设备因素是影响光伏系统效率的最主要原因。

1、光伏组件的匹配度

标称偏差也是光伏组件一个重要参数,一般±3%内是可以接受的。这说明,虽然组件的标称参数是一样的,但实际上输出特性曲线是有差异的,这就造成多个组件串联时因电流不一致产生的效率降低。目前,像天合、英利等组件厂家,一般采用正偏差来降低由于功率的不匹配性带来的损失。

2、逆变器、箱变的效率

虽然逆变器技术规格书中的欧洲效率是考虑了不同负载率后的加权转换效率,但实际使用中,很少有逆变器能达到现在普遍使用的98.5%。逆变器在DC变AC的过程中,加权效率能达到97.5%应该就不错了。

不同逆变器的MPPT跟踪效果也是不一样的。当最大功率点电压随着辐照度变化时,逆变器需要不断改变电压值以找到最大功率点电压,由于跟踪的滞后性也会造成能量损失。目前,有的逆变器厂家采用多路MPPT的方式,来减少此项损失。

在最大直流输入电压范围内,尽量的多串联组件提高电压、降低电流,可以提高逆变器的转化效率,同时降低线损。

箱变将在将升压的过程中,必然会有能量损失,这项根据箱变的参数来确定,一般1.5%左右。

3、直流线损、交流线损

一个1MW单元的面积大约3.5~4公顷。要将这么大面积光伏组件发出的电送到一处地方,就需要很长的直流线路。减少线损的办法有两个:选用好的电缆,提高电压。一般情况下,直流线损可以按2~3%来估算。

交流线路短,线损相对较少,一般可以按1%来进行估算。

4、设备故障

设备故障和检修时造成系统效率低的一个重要原因。下图统计了光伏电站故障原因,其中一半都是来自于设备。



三、人为因素对系统效率的影响

1、设计不当

设计不当造成发电量损失最严重的一项就是“间距设计不当”。由于目前光伏电站大都采用竖向布置,下沿的少量遮挡往往会造成整个组串输出功率极具下降。据统计,在一些前后间距偏小的电站,前后遮挡造成的发电量损失甚至能达到3%。另外,山地电站除了考虑前后遮挡以外,还要考量东西方向高差所带来的遮挡。在坡度比较大,而东西间距较小的电站,此项折减可达到2%。

除了间距以外,我还经常看到在光伏电站场区内,设计有较高的建(构)筑物,对周围的光伏阵列造成遮挡。

2、清洁不及时

在西北地区,一次沙尘暴可能会造成发电量直接降低5%以上;在东部,严重的雾霾天气时光伏电站几乎没有出力。下图是清洗前后光伏电站的出力对比。

可以看出,辐照度越大、阳光的穿透力越强,灰尘造成的损失越少。

除了灰尘,积雪如果不及时清除,也会对发电量造成较大的损失。

除了上述原因以外,光伏组件的衰减过快也是造成发电量达不到预期的重要原因。一般厂家承诺头两年衰减不超过2%,10年不超过10%,25年不超过20%。10年和20年的情况我不清楚,据了解,头两年衰减在2%的光伏组件比较少。

总结一下,光伏电站系统效率损失的原因可以归纳成以下几条:

自然原因:温度折减、不可利用太阳光;
设备原因:光伏组件的匹配度、逆变器、箱变的效率、直流线损、交流线损、设备故障
人为原因:设计不当、清洁不及时
光伏组件衰减速度超出预期

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201408/15/58220.html
责任编辑:carol
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
中国华电154.7兆瓦光伏电站项目正式开工来源:中国华电 发布时间:2026-09-04 09:35:33

中国华电于2026年9月1日在罗马尼亚多尔日县科托菲尼乡正式开工建设154.7兆瓦光伏电站项目,这是其在欧洲投资建设的首个绿地光伏项目,也是罗马尼亚当前在建规模最大的集中式地面光伏电站之一。项目占地约198.1公顷,采用双面高效组件、箱逆变一体机及平单轴跟踪支架等先进技术,并配套新建升压站与输电线路,计划于2028年一季度投产。建成后,年均发电量约2.4亿千瓦时,按当地标准每年可减排二氧化碳当量约5.2万吨,显著增强南部电网供电能力,助力罗马尼亚提升可再生能源占比与能源结构转型。同时,该项目推动中国光伏装备与工程技术服务出海,是中罗能源合作及“一带一路”清洁能源合作的重要实践成果。(199字)

国家电投治理约1.7万座分布式光伏电站,挽回6.26亿度电量损失来源:电投综能 发布时间:2026-09-03 09:21:56

国家电投集团综合智慧能源有限公司牵头开展分布式光伏电站“评诊治”专项行动,聚焦未投运、投运未发电及低性能三类问题电站,自2024年5月启动以来,截至7月底已完成1.7万余座电站的摸排、诊断与治理,挽回电量损失6.26亿千瓦时,占理论可发损失电量的5.76%。工作依托专项工作组统筹推进,建立覆盖农户、电网、运维商、设备厂家四类主体的闭环管理机制,推行“台账摸排—属地处置—法律兜底—标准固化”流程,并针对限电、运维响应、设备协同等关键环节优化响应时效与责任落实。通过天枢智维平台强化数字赋能,实现远程监控、智能预警与闭环工单管理,同步推广13项提质增效实践,推动运维经验向标准化、智能化转化。(199字)

中国华电在欧洲投资的首个光伏电站开工建设来源:华电海投 发布时间:2026-09-02 15:33:03

中国华电所属华电海投公司于9月1日在罗马尼亚多尔日县科托菲尼开工建设154.7兆瓦光伏电站,这是该集团在欧洲投资建设的首个绿地光伏项目。项目采用双面高效电池组件、箱逆变一体机及平单轴跟踪支架等先进技术,并配套建设升压站与输电线路,以提升清洁能源转化效率和并网能力。建成后预计2028年一季度投运,年发电量约2.4亿千瓦时,将显著增强罗马尼亚南部电网供电能力,支持当地能源结构转型与可再生能源目标实现。该项目不仅推动中国光伏装备和工程技术服务“走出去”,也标志着华电在欧洲新能源市场实现从零到一的战略突破,对深化中罗能源合作、“一带一路”能源高质量发展及全球清洁能源伙伴关系建设具有示范意义。(199字)

3.11~3.45元/W,特变河北390MW光伏项目中标公示来源:智汇光伏 发布时间:2026-09-02 09:11:33

本文介绍了河北省保定市阜平县名特700MW光伏发电项目(一期30万千瓦)第一标段的中标候选人公示情况。该项目位于阜平县史家寨乡、阜平镇及砂窝镇,光伏装机容量为直流侧390MWp,接入220kV升压站后通过国网已有线路并入阜平500kV变电站。招标范围涵盖前期合规手续办理、勘察设计、设备采购(含光伏组件、逆变器、箱变等)、土建施工(道路改造、基础建设、集电线路等)、安装调试、并网及试运行等全过程工作。工期计划为2026年9月30日开工,2027年9月30日前全容量并网。特变电工新疆新能源股份有限公司与阜平县鑫特能源股份有限公司联合体成为第一中标候选人,投标单价为3.11~3.452元/W。

葡萄牙警示:最大太阳能电站宣告破产来源:清鹏产研院 发布时间:2026-09-02 09:10:16

葡萄牙最大太阳能电站Solara4(装机219兆瓦)所属企业Welink Energy Portugal因财务困境进入债权人破产程序。该项目曾作为欧洲首个无补贴大型光伏项目被寄予厚望,后计划扩建为总容量超600兆瓦的风光储一体化综合能源基地,但遭遇多重挑战:实际发电量长期低于预期;拟议的混合化改造因环保评估未获葡萄牙环境署(APA)批准而受阻;与中方承建商可能存在合同纠纷;更关键的是,其采用纯市场化售电模式,在光伏装机激增导致午间批发电价频繁趋零甚至负值的背景下,收入大幅波动且不可持续。破产后,电站管理权移交Exus公司,正联合Enertis评估重启或出售方案。

澳大利亚投资超1亿澳元,推动光伏LCOE降至20澳元/MWh来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-02 08:56:40

澳大利亚可再生能源署(ARENA)宣布投入最高1.056亿澳元,资助20个光伏研发项目,这是其迄今规模最大的单笔光伏研发投资。项目聚焦两大方向:一是提升电池与组件性能,包括基于TOPCon的背接触晶硅电池、钙钛矿/硅叠层电池等新技术,目标是实现超28%的电池效率和30%的叠层转换效率,并推动中试制造;二是降低平衡系统(BoS)及运营维护(O&M)成本,涵盖轻量化双面层压系统、AI驱动的可靠性优化、智能运维平台等。该计划旨在支撑澳大利亚2030年光伏发展目标:大型电站安装成本降至0.30澳元/W、组件效率达20%、平准化度电成本(LCOE)低于20澳元/MWh。资金由原6000万澳元追加而来,覆盖从材料研发到电站全生命周期的创新链条。

点亮川西高原!马尔康大藏光伏项目全容量并网来源:中国水电四局 发布时间:2026-09-01 09:13:11

马尔康大藏光伏项目于8月24日实现全容量并网发电,标志着这一四川省“十四五”重点新能源工程正式投产。项目位于四川阿坝州马尔康市高原地带,总装机容量400兆瓦,所发电量通过220千伏线路接入马尔康500千伏变电站,打通了高原清洁电力外送通道。作为阿坝州优化能源结构、盘活绿色资源的重要民生与生态工程,项目自开工以来坚持安全、质量与生态并重,克服高寒缺氧、场地分散、生态保护要求高等挑战,高效完成组件安装、电缆敷设及升压站调试等关键任务。投运后年均发电超6亿千瓦时,每年可节约标准煤约20万吨、减排二氧化碳约54万吨,显著推动川西高原绿色低碳发展。(199字)

中国华电捐款2000万元 全力支持西藏吉隆抢险救灾来源:中国华电 发布时间:2026-09-01 08:50:09

中国华电向西藏自治区捐赠2000万元,全力支援日喀则市吉隆县抢险救灾与灾后重建。此次援助源于8月26日起尼泊尔一侧泥石流灾害波及吉隆口岸,造成重大人员伤亡和失联。灾情发生后,中国华电迅速贯彻落实党中央、国务院部署及习近平总书记重要指示精神,启动应急响应机制,组织所属西藏公司、金上公司等单位,对苏洼龙水电站、桑珠孜光伏电站等重点能源设施开展全覆盖安全隐患排查,强化地质灾害监测与防洪度汛措施,保障电力安全稳定供应。同时,组建党员突击队,紧急调派车辆、技术人员及救灾物资、药品赶赴一线。企业将持续关注灾情进展,提供坚实支持。

山西200MW光伏电站项目获批!来源:晋中市生态环境局 发布时间:2026-08-31 07:28:34

山西榆次至臻系统友好型新能源电站项目于8月22日正式获批环评。该项目位于晋中市榆次区长凝镇与东赵乡,由榆次至臻新能源有限公司投资建设,总投资7亿元,建设周期12个月。项目主体为集中式光伏发电系统,规划交流侧装机容量200MW,直流侧容量250MWp,拟安装约35.7万块700Wp单晶硅光伏组件。环评文件于8月14日受理,榆次分局经审查后批准其建设性质、规模、选址及所列环保措施。该项目是山西省推进清洁能源发展的重要落地工程之一,建成后将提升区域可再生能源供给能力。(198字)

广州发展:拟投资8.53亿元建设渔光互补光伏电站项目来源:金融界 发布时间:2026-08-31 07:11:57

广州发展(600098.SH)拟通过其全资子公司广州发展新能源集团,投资约8.53亿元建设南靖山城200MW渔光互补光伏电站项目。项目选址福建省漳州市南靖县,采用“水上光伏、水下养殖”的复合开发模式,规划总装机容量200兆瓦,并同步配套建设20兆瓦/40兆瓦时储能系统及一座220千伏升压站。目前,项目已取得政府备案许可和电网接入批复,具备开工条件。此举旨在加快公司新能源业务布局,扩大清洁能源装机规模,并首次实质性拓展至福建省市场,推动区域绿色能源结构优化与可持续发展。

吉尔吉斯斯坦的首座大型光伏电站来源:央视新闻客户端 发布时间:2026-08-31 06:52:29

吉尔吉斯斯坦首座大型光伏电站——詹泰光伏电站于2025年12月正式投入运营,标志着该国清洁能源发展取得重大突破。项目位于北部楚河州克明区,占地230公顷,安装光伏组件19.3万块,设计年发电量2亿千瓦时,可稳定供应周边居民点及城市用电,终结了当地长期存在的“拉闸限电”问题。电站采用高度自动化运行系统,由中吉双方技术人员共同运维,中方提供成熟技术与设备支持,吉方员工在实践中提升专业能力。作为上合组织框架下绿色合作及共建“一带一路”的标志性成果,该项目不仅强化了区域能源互联互通,也体现了资源与技术优势互补、互利共赢的合作模式。