(乐山职业技术学院 四川 乐山 614000)

一、引言

在全球气候变暖趋势严重，海平面逐渐上升，化石能源遭遇危机，环境破坏愈发严重的生态环境压力下，全球气候协议《巴黎协定》于2016年11月4日正式签订，这标志着世界各国就共同应对气候变化达成政治共识，同时也传递出全球各国积极推进可再生能源产业发展的决心。同时，习总书记也多次提出，中国要坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，大力推进绿色循环发展。我国也制订了绿色低碳能源发展目标：到2030年，非化石能源占一次消费能源比重达到20%左右，单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降60%-65%。在众多的可再生能源中，太阳能因其分布广、洁净、取之不尽等优点，备受世界各国关注，近些年来得到了迅猛发展。按照“十三五”规划内容，到2020年预计我国的光伏装机量将达到 1.5 亿千瓦。随着光伏电站的装机规模越来越大，光伏系统的整体设计风险也愈加突显。

二、光伏组件选型风险

光伏组件的类型多种多样，其中常用于建设光伏电站的有单晶硅太阳电池组件、多晶硅太阳电池组件、薄膜太阳电池(非晶硅、铜铟镓硒、镝化镉等)组件以及高倍聚光太阳电池组件。且不同的光伏组件的工作效率、特性、适用环境以及价格都有所不同。例如：薄膜光伏电池多用于附着建筑物表面，其柔性好，外观美，但光电效率比晶体硅太阳电池的效率要低；再例如聚光太阳电池组件光电转换效率虽然高，但这种组件需要另外配备一套包括聚光器、散热器、跟踪器及机械传动等结构的聚光系统，这样又会增加项目预算成本，投入与产出比太低。因此我们要根据项目实际地理位置、地理条件、规划占地面积、电站容量、预算成本等因素去进行一个全面的、科学合理的规划，从而避免给后期光伏电站建设带来风险隐患。

三、安装方式选择风险

光伏组件常见的安装方式有固定式、单轴跟踪式和双轴跟踪式等，其中单轴跟踪系统和双轴跟踪系统由于可以追踪太阳的角度，所以可大大提高光伏组件发电量。但根据科研工作者的大量统计数据分析得出：与固定式光伏系统相比，单轴水平跟踪系统可以提高约40%的发电量；单轴跟踪倾纬度角系统可以提高约51%的发电量；双轴高精度跟踪系统可以提高 56%的发电量。但无论是单轴跟踪还是双轴跟踪系统，目前技术水平并未十分完善，旋转系统程序错误或发生机械故障的风险较大，该风险一旦发生，反而可能会使发电量大大降低，同时跟踪式前期建设投入成本高，后期运维难度大，使用寿命也无法预估，收益风险大。固定支架虽然发电效率相对较低，但其不仅前期投入低，而且结构简单、工作可靠、安装运维方便、使用寿命长，收益风险相对要小。

四、组件的安装设计风险

光伏组件科学合理的倾角及方位角设置，可以使光伏发电系统获得最优的斜面辐射量，从而提升整个光伏电站的发电量。科学合理的光伏阵列间距的设计，可以保证前排阵列不对后排阵列造成阴影遮挡，从而有效避免热斑效应风险的发生，提高组件的发电效率；同时，阵列间距的设计还需要考虑后期运维难度问题，某些电站在设计时对运维问题考虑不足，导致后期运维难度极大，甚至无法正常运维。

五、逆变器的选型风险

光伏并网逆变器是光伏发电系统中除光伏组件外另一关键设备，对于光伏系统的转换效率和可靠性具有举足轻重的地位，逆变器的效率和可靠性直接影响整个系统的效率。逆变器的选型主要应考虑以下几个问题。

(一)性能可靠，效率高

光伏逆变器是光伏系统中除组件之外的另一核心部件，逆变器的性能直接决定整个光伏系统的性能。如果在发电过程中逆变器自身能量消耗过多，将导致系统总发电量的损失和系统经济性下降，因此不仅要求逆变器成本低、效率高，而且要工作可靠，并能根据目前光伏方阵的运行情况输出最大功率。单台逆变器容量越大，单位造价相对越低，但是单台逆变器容量过大，会导致逆变效率的降低，而且在其发生故障时对整个系统的可靠性影响也是最大的。

(二)要求直流输入电压有较宽的适应范围

光伏组件的输出电压随负载和日照强度以及阴影遮挡而变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内能保持正常工作，并能输出最大功率。

(三)具有保护功能

并网逆变器还应具有孤岛保护、直流反接、交流过压、欠压保护，超频、欠频保护、高温保护，交流及直流的过流保护，直流过压保护等保护功能和低电压穿越能力。

(四)波形畸变小，功率因数高、防护等级高

大型光伏发电系统并网运行时，为保证系统的电能质量，要求逆变电源输出标准的正弦波电能，电流波形必须与外电网一致，频率一致，波形畸变小于 5%，高次谐波含量小于 3%，功率因数尽量接近于 1。

六、小结

本文针对光伏电站项目在系统整体设计中存在的潜在风险因素进行了分析识别，有利于光伏电站项目管理人员建立科学合理的项目风险评价指标体系，从而制定出有效的的风险应对策略，保障整个项目的顺利实施，同时保障项目投资者的利益免受损失。