程荣

摘 要：近年来科技发展十分迅速，电力企业现代化建设模式愈发完善，在电力企业发展中，集中式光伏电站的运行受到了诸多因素影响，需要结合运行情况对集中式光伏电站运行效率进行提升。本文对集中式光伏电站的发电效率现状进行了调查，同时分析了影响集中式光伏电站效率的因素，对如何提升集中式光伏电站的发电效率制定了相应提升策略。

关键词：集中式;光伏电站;腐化;提升策略

1 前言

集中式光伏电站的发电量，即发电效率主要由三个因素来决定：一是装机容量;二是峰值小时数;三是系统效率。当集中式光伏电站的地点和规模确定以后，前两个因素基本上已经定了，要想提高集中式光伏电站的发电效率，只能从“系统效率”上下功夫。集中式光伏电站在运行中受诸多因素的影响，导致其对电力的生产与输送形成阻碍，只有制定针对性的效率提升方法，才能全面提高集中式光伏电站的发电效率，以及顺利的输入电网。

2 影响发电效率的因素

集中式光伏电站在实际操作过程中通过太阳光能的照射进行发电，在光源强烈的时候才能够使集中式光伏电站产生足够的电力输送。集中式光伏电站发电效率可达87.22%，如表1所示。

2.1 自然因素

2.1.1 温度影响折减

温度是光伏组件受影响的一个重要参数。一般情况下，晶硅电池的温度系数为-0.35～-0.45%/℃，非晶硅电池的温度系数为-0.2%/℃，而光伏组件的温度并不等于环境温度。如在正午12点前后时间段，太阳辐射处于峰值。

2.1.2 不可利用的辐射

伏电站获得的总辐射量值，包括各种辐射强度的直接辐射、散射辐射、反射辐射，并非所有的辐射都能利用于发电。如，逆变器需要在辐照度大于50W/m2时才能启动发电，辐照度在100W/m2以下时输出功率极低，即使在阳光好的地方或时间段，也有无法利用的太阳能辐射。

2.1.3 灰尘、遮挡损耗

灰尘的覆盖，以及遮挡对光伏组件的发电量影响较大，灰尘密度越大，遮挡越严重，则发电效率下降越多，随着时间的推移灰尘在静态下密度达到12.64g/m3时，对发电效率的影响可达20%。

2.2 设备因素

光伏电站发电的过程是多种设备结合的过程，如果某一部分出现故障，就会影响整体的电力生产，对于电力供应的效果也会有所降低，设备因素是影响光伏系统效率的最主要原因。

2.2.1 逆变器、交流并网的效率

虽然逆变器效率考虑了不同负载率后的加权转换效率，但实际使用中，加权效率能达到97.5%左右，逆变器由于跟踪的滞后也会造成能量损失;同时，交流并网在升压的过程中能量损失可达5%。

2.2.2 设备故障

集中式光伏电站减少发电量一半都是来自于设备故障。所以，在设计时要严格做好各设备的组件匹配、MPPT精度、直流线路等选型，以提升整体运行能力。

2.2.3 零件腐化

工作环境会对机械设备的工作效率带来一定的影响，同时也会导致机械设备的腐蚀。当物体与外界环境形成化学反应或电化学反应时，从根本上导致了材料的劣化和破坏。很多时候，因过早变质而使材料失效的现象频频发生。由于这个原因造成资源浪费和能源消耗不在少數。一般来说，几乎所有的物体都有腐蚀、材料退化和破坏。

2.3 人为因素

2.3.1 设计不当

设计集中式光伏电站考虑的大多是提高发电量及降低建设成本的问题，对选址及后期的维护工作考虑少。如造成发电量损失最严重的就是“间距设计不当”。由于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，造成的发电量损失。另外，高差所带来的遮挡折减，较高的建（构）筑物对光伏阵列造成遮挡也会影响发电效率。

2.3.2 清洁不及时

由于集中式光伏电站范围大，清洁自动化水平不高，水冲用水量及人工劳动强度大，如一次沙尘暴可能会造成发电量直接降低5%以上，及时有效清洁管理难度大。

3 发电效率提升策略

为确保整个电力系统的良好运行，各种能量输出功率能够有效调节，满足负荷，有效跟踪，提供更安全稳定的电力服务。要提高集中式光伏发电站的电能传输，就要解决自然环境因素、设备因素和人为因素的影响。

3.1 减少自然因素影响

增加光伏组件上光的来源主要有直接照射到光伏组件上的部分和间接照射到电池组件上的部分：一是在光伏方阵间隔建设光滑面，使照射到这部分的阳光通过反射装置，反射到光伏组件上;二是在光伏支架上安装固定装置，固定装置内装置反射面，反射面位于光伏组件上部，使照射到这部分的阳光反射到太阳能光伏组件上，并且反射装置可以通过旋转装置跟踪旋转。同时，在光伏方阵中间种植绿色植物，增设绿化带，不但可以有效的防止风沙和扬尘，提高发电转换效率，还能改变生态，美化环境。通过对光伏板喷水、洒水清洗，水流到地上正好给植被浇水，全面吸收利用。

3.2 采用先进智能设备

一是积极采用微型逆变器并网技术，将逆变器直接与单个光伏组件集成，为每个光伏组件单独配备一个具备交直流转换功能和最大功率点跟踪功能的逆变器模块，将光伏组件发出的电能直接转换成交流电能供交流负载使用或传输到电网。把旁路二极管适配到每个组件接线盒旁，以防止“热点效应”的产生，并将部分遮阳或电池芯片故障对系统效率的损害降至最低。同时，在太阳方阵的直流对流盒中设置反二极管，以防止平行元件串之间形成回路，造成能量浪费，降低元件寿命;二是充分利用空间加装扩展，适应不同安装方向和角度的监控检测系统，将微逆变器技术与电力线载波通信技术相结合，通过电网交流母线采集各个微逆变器和光伏组件的输出功率，以及状态信息，实现整个系统的监控。同时，优化通信线路，减少系统连线负担，简化系统结构，提高发电效益;三是从整体出发，电力企业应根据实际环境条件，选用一些自身化学性能或者耐腐蚀性能属性强的机械设备。安装机械设备后，改进和升级防腐工作，使化工机械的防腐性能得到有效的提高。在此过程中，机械还可以接触到外部介质的金属表面涂装，通过防腐材料进行改进。最终，机械金属表面与外界介质发生化学反应，防止腐蚀问题的发生。同时，在重点管理过程中时刻关注电化学腐蚀，在进行化学机械腐蚀防护工作时，经常在海水、河水和土壤中采用电化学腐蚀防腐措施，顺利的情况下可以选用阳极牺牲的方法，这往往涉及到镁、锌、铝等材料。

4 结语

集中式光伏电站发电效率虽然提升，但是需要明确其制约因素，采取动态治理措施，加大日常管理力度，将集中式发电站进标准化设计、行标准化建设、标准化管理，实现动态达标，定期维护电站的运行，全面提升集中式光伏电站的电力供应效率，为项目建设赢得安全效益、经济效益和社会效益。

参考文献：

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