光伏組件是光伏發(fā)電系統中的核心部分，其作用是將太陽(yáng)能轉化為電能，并送往蓄電池中存儲起來(lái)，或推動(dòng)負載工作。對光伏組件來(lái)說(shuō)，輸出功率十分重要，那么，光伏電池組件最大輸出功率受哪些因素影響？
 

　　光伏組件一般有3個(gè)溫度系數：開(kāi)路電壓、短路電流、峰值功率。當溫度升高時(shí)，光伏組件的輸出功率會(huì )下降。市場(chǎng)主流晶硅光伏組件的峰值溫度系數大概在 -0.38~0.44%/℃之間，即溫度每升高一度，光伏組件的發(fā)電量降低0.38%左右。而薄膜太陽(yáng)能電池溫度系數會(huì )好很多，如銅銦鎵硒 (CIGS) 的溫度系數僅為-0.1~0.3%，碲化鎘(CdTe)溫度系數約為-0.25%，均優(yōu)于晶硅電池。
 

二、老化衰減
 

　　在光伏組件長(cháng)期應用中，會(huì )出現緩慢的功率衰減。第一年的衰減最大值約3%，后面 24 年每年衰減率約 0.7% 。由此計算，25年后的光伏組件實(shí)際功率仍可達到初始功率的80%左右。
 

　　老化衰減主要原因有兩類(lèi)：
 

　　1)電池本身老化造成的衰減，主要受電池類(lèi)型和電池生產(chǎn)工藝影響。
 

　　2)封裝材料老化造成的衰減，主要受組件生產(chǎn)工藝、封裝材料以及使用地的環(huán)境影響。紫外線(xiàn)照射是導致主材性能退化的重要原因。紫外線(xiàn)的長(cháng)期照射，使得 EVA 及背板( TPE結構 )發(fā)生老化變黃現象，導致組件透過(guò)率下降，從而引起功率下降。除此之外，開(kāi)裂、熱斑、風(fēng)沙磨損等都是加速組件功率衰減的常見(jiàn)因素。
 

　　這就要求組件廠(chǎng)商在選擇 EVA 及背板時(shí)，必須嚴格把關(guān)，以減小因輔材老化引起的組件功率衰減。
 

三、組件初始光致衰減
 

　　光伏組件初始的光致衰減，即光伏組件輸出功率在剛開(kāi)始使用的最初幾天內發(fā)生較大幅度的下降，但隨后趨于穩定。不同種類(lèi)電池的光致衰減程度不同：
 

　　P型(硼摻雜)晶硅(單晶/多晶)硅片中，光照或電流注入導致硅片中形成硼氧復合體，降低了少子壽命，從而使得部分光生載流子復合，降低了電池效率，造成光致衰減。
 

　　而非晶硅太陽(yáng)能電池在最初使用的半年時(shí)間內，光電轉換效率會(huì )大幅下降，最終穩定在初始轉換效率的70%～85%左右。
 

　　對于HIT及CIGS太陽(yáng)能電池，則幾乎沒(méi)有光致衰減。
 

　　四、灰塵、雨水遮擋
 

　　一個(gè)電站是由許多塊電池板串并聯(lián)而組成的整體。中學(xué)物理知識告訴我們，串聯(lián)的電路，其中一點(diǎn)發(fā)生斷路，整個(gè)電路就會(huì )斷路。并聯(lián)其中一路發(fā)生斷路，其他電路依然是導通的。
 

　　電池組件的原理也是一樣，一串光伏板中，一個(gè)電池板被遮擋，電流通路被限制，整串中其他電池板發(fā)電再多，也無(wú)法輸出。
 

　　用木桶理論來(lái)解釋?zhuān)粋€(gè)木桶裝水多少，由最短的那塊木板決定，其他木板無(wú)論多長(cháng)都沒(méi)有用。被遮擋的電池板，就是那塊木桶的短板，決定了整串電池板的發(fā)電量。
 

五、組件串聯(lián)不匹配
 

　　光伏組件串聯(lián)不匹配，可以用木桶效應來(lái)形象的解釋。木桶的盛水量，被最短的木板限制；而光伏組件輸出電流，被串聯(lián)組件中電流限制。而實(shí)際上組件之間多少都會(huì )存在一定的功率偏差，因此組件失配多少都會(huì )造成一定的功率損失。
 

　　以上五點(diǎn)是影響光伏電池組件最大輸出功率的主要因素，且會(huì )造成長(cháng)期的功率損失，所以，光伏電站后期運維十分重要，可有效降低故障所帶來(lái)的效益損失。AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構，任何具備權限的用戶(hù)都可以通過(guò)WEB瀏覽器根據權限范圍監視分布在區域內各建筑的光伏電站的運行狀態(tài)(如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線(xiàn)、是否并網(wǎng)、當前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息)。
 

　　光伏發(fā)電
 

　　綜合看板
 

　　●顯示所有光伏電站的數量，裝機容量，實(shí)時(shí)發(fā)電功率。
 

　　●累計日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
 

　　●累計社會(huì )效益。
 

　　●柱狀圖展示月發(fā)電量
 

電站狀態(tài)
 

　　●電站狀態(tài)展示當前光伏電站發(fā)電功率，補貼電價(jià)，峰值功率等基本參數。
 

　　●統計當前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
 

　　●攝像頭實(shí)時(shí)監測現場(chǎng)環(huán)境，并且接入輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數。
 

　　●顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數。
 

逆變器狀態(tài)
 

　　●逆變器基本參數顯示。
 

　　●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。
 

　　●通過(guò)曲線(xiàn)圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線(xiàn)。
 

　　●直流側電壓電流查詢(xún)。
 

　　●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢(xún)。
 

4.4.1.4電站發(fā)電統計
 

　　●展示所選電站的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統計報表。
 

逆變器發(fā)電統計
 

　　●展示所選逆變器的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統計報表
 

配電圖
 

　　●實(shí)時(shí)展示逆變器交、直流側的數據。
 

　　●展示當前逆變器接入組件數量。
 

　　●展示當前輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數。
 

　　●展示逆變器型號及廠(chǎng)商。
 

逆變器曲線(xiàn)分析
 

　　●展示交、直流側電壓、功率、輻照度、溫度曲線(xiàn)。
 

事件記錄
 

　　●操作日志：用戶(hù)登錄情況查詢(xún)。
 

　　●短信日志：查詢(xún)短信推送時(shí)間、內容、發(fā)送結果、回復等。
 

　　●平臺運行日志：查看儀表、網(wǎng)關(guān)離線(xiàn)狀況。
 

　　●報警信息：將報警分進(jìn)行分級處理，記錄報警內容，發(fā)生時(shí)間以及確認狀態(tài)。
 

運行環(huán)境
 

　　●視頻監控：通過(guò)安裝在現場(chǎng)的視頻攝像頭，可以實(shí)時(shí)監視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺控制功能。
 

系統硬件配置
 

　　交流220V并網(wǎng)
 

　　交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統多用于居民屋頂光伏發(fā)電，裝機功率在8kW左右。
 

　　部分小型光伏電站為自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)模式，這種類(lèi)型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網(wǎng)輸送電能。光伏電站規模較小，而且比較分散，對于光伏電站的管理者來(lái)說(shuō)，通過(guò)云平臺來(lái)管理此類(lèi)光伏電站非常有必要，安科瑞在這類(lèi)光伏電站提供的解決方案包括以下方面：
 

交流380V并網(wǎng)
 

　　根據國家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規定》，8kW~400kW可380V并網(wǎng)，超出400kW的光伏電站視情況也可以采用多點(diǎn)380V并網(wǎng)，以當地電力部門(mén)的審批意見(jiàn)為準。這類(lèi)分布式光伏多為工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏，自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。分布式光伏接入配電網(wǎng)前，應明確計量點(diǎn)，計量點(diǎn)設置除應考慮產(chǎn)權分界點(diǎn)外，還應考慮分布式電源出口與用戶(hù)自用電線(xiàn)路處。每個(gè)計量點(diǎn)均應裝設雙向電能計量裝置，其設備配置和技術(shù)要求符合DL/T448的相關(guān)規定，以及相關(guān)標準、規程要求。電能表采用智能電能表，技術(shù)性能應滿(mǎn)足國家電網(wǎng)公司關(guān)于智能電能表的相關(guān)標準。用于結算和考核的分布式電源計量裝置，應安裝采集設備，接入用電信息采集系統，實(shí)現用電信息的遠程自動(dòng)采集。
 

　　光伏陣列接入組串式光伏逆變器，或者通過(guò)匯流箱接入逆變器，然后接入企業(yè)380V電網(wǎng)，實(shí)現自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點(diǎn)前需要安裝計量電表用于計量光伏發(fā)電量，同時(shí)在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計量電表，用于計量企業(yè)上網(wǎng)電量，數據均應上傳供電部門(mén)用電信息采集系統，用于光伏發(fā)電補貼和上網(wǎng)電量結算。
 

　　部分光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監測并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質(zhì)量監測裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)模式，這種類(lèi)型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網(wǎng)輸送電能，系統圖如下。
 

　　這種并網(wǎng)模式單體光伏電站規模適中，可通過(guò)云平臺采用光伏發(fā)電數據和儲能系統運行數據，安科瑞在這類(lèi)光伏電站提供的解決方案包括以下方面：
 

10kV或35kV并網(wǎng)
 

　　根據《國家能源局關(guān)于2019年風(fēng)電、光伏發(fā)電項目建設有關(guān)事項通知》(國發(fā)新能〔2019〕49號)，對于需要國家補貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項目，需要滿(mǎn)足單點(diǎn)并網(wǎng)裝機容量小于6兆瓦且為非戶(hù)用的要求，支持在符合電網(wǎng)運行安全技術(shù)要求的前提下，通過(guò)內部多點(diǎn)接入配電系統。
 

　　此類(lèi)分布式光伏裝機容量一般比較大，需要通過(guò)升壓變壓器升壓后接入電網(wǎng)。由于裝機容量較大，可能對公共電網(wǎng)造成比較大的干擾，因此供電部門(mén)對于此規模的分布式光伏電站穩控系統、電能質(zhì)量以及和調度的通信要求都比較高。
 

　　光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監測并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質(zhì)量監測裝置。
 

　　上圖為一個(gè)1MW分布式光伏電站的示意圖，光伏陣列接入光伏匯流箱，經(jīng)過(guò)直流柜匯流后接入集中式逆變器(直流柜根據情況可不設置)，最后經(jīng)過(guò)升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網(wǎng)。由于光伏電站裝機容量比較大，涉及到的保護和測控設備比較多，主要如下表：