【干貨】光伏電站性能與組件衰減的關(guān)系

:光伏電站的可投資性高低，基于發(fā)電量的狀態(tài)。因此在光伏電站建設(shè)的前期可行性評(píng)估中，對(duì)電站發(fā)電量進(jìn)行估算十分重要。而這其中，組件的衰減是最關(guān)鍵的因素之一。

要相對(duì)準(zhǔn)確地估算光伏電站的發(fā)電量，除了要深刻理解光伏電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，還要對(duì)主要設(shè)備的性能參數(shù)有全面的認(rèn)識(shí)。如果要計(jì)算光伏項(xiàng)目全生命周期發(fā)電量，則必須全面考慮項(xiàng)目期間內(nèi)外界環(huán)境因素的影響和電站運(yùn)維狀況。

發(fā)電量估算涉及的因素

目前，設(shè)計(jì)人員多通過(guò)軟件模擬來(lái)估算第一年的發(fā)電量，然后基于第一年估算值，進(jìn)一步推算隨后24年發(fā)電量。

估算第一年發(fā)電量時(shí)，通常需要考慮的因素如下：

˙傾斜面太陽(yáng)光輻照量修正

˙組件表面灰塵等異物擋光的影響

˙溫度對(duì)光伏組件輸出的影響

˙光伏組件的自身衰減

˙組串內(nèi)組件的匹配損失

˙方陣前后排之間的陰影遮擋損失

˙直流線路損失；

˙逆變器轉(zhuǎn)換效率損失

˙本地變壓器損耗；

˙交流線路損失；

˙主變壓器損耗

˙電站自用電損耗、停機(jī)時(shí)間損失

而推算后24年發(fā)電量時(shí)，運(yùn)營(yíng)管理是最主要的影響因素。假定其它條件不發(fā)生變化，光伏組件自身的衰減就成為影響最大的因素之一。

光伏組件功率的衰減分析

在實(shí)際中，光伏組件在制造出來(lái)后就一直處于衰減的狀態(tài)，不過(guò)在包裝內(nèi)未見(jiàn)光時(shí)衰減非常慢，一旦開(kāi)始接受太陽(yáng)光照射后，衰減會(huì)急劇加快，衰減一定比例后逐漸穩(wěn)定下來(lái)。

第一年3%的總衰減

對(duì)于晶硅組件，一般第一年最大衰減值為3%，此后每年為0.7%

對(duì)于晶硅組件來(lái)說(shuō)，初始階段的衰減與光強(qiáng)有著直接的關(guān)系。

在平均光強(qiáng)條件下，基本上前期呈現(xiàn)急劇衰減，后期逐漸平穩(wěn)的狀態(tài)。但在實(shí)踐中，一個(gè)光伏電站從組件開(kāi)始安裝到最后并網(wǎng)發(fā)電，之間的時(shí)間跨度不一。開(kāi)始發(fā)電時(shí)組件可能已經(jīng)積累了一定比例的衰減了。為了減小實(shí)際情況與理論估算的誤差，除了在質(zhì)保起始時(shí)間做要求外，一般組件在出廠時(shí)都會(huì)有一定比例的正功率偏差，這個(gè)正功率偏差可以覆蓋一部分因人為因素導(dǎo)致的組件發(fā)電前的衰減損耗。

所以在理論計(jì)算上，發(fā)電量模擬計(jì)算的額定功率起始點(diǎn)可以等同于光伏組件出廠時(shí)的額定功率，而且一年內(nèi)組件的衰減可視為線性衰減。

分布式需更加精心設(shè)計(jì)

通常而言，光伏組件衰減第一年是5-7%，后面為每年不超過(guò)0.8%，25年下來(lái)不允許超過(guò)20%。

發(fā)電量的影響因素有很多，組件是其中之一。有專(zhuān)家認(rèn)為，根據(jù)目前的實(shí)際應(yīng)用情況，組件的實(shí)際失配情況及衰減離散性，大致在萬(wàn)分之幾，沒(méi)有到3-5%的程度。中國(guó)眾多知名組件供應(yīng)商，組件的標(biāo)準(zhǔn)化程度以及在生命周期內(nèi)的衰減率，他們都有考量和改進(jìn)，這個(gè)跟企業(yè)所選原材料有關(guān)。

此外，很多電站組件失配的主要原因并非組件本身，而是因?yàn)殛幱罢趽?。這類(lèi)遮擋在城市環(huán)境下的分布式電站表現(xiàn)尤為突出，主要是受到周邊建筑、樹(shù)木等固定陰影影響。對(duì)于位置不是很理想的屋頂電站，每天周期性陰影遮擋導(dǎo)致組件失配損失3-5%的發(fā)電量，是有可能的。

在荒漠地面電站，主要陰影遮擋來(lái)自云層，這類(lèi)遮擋對(duì)發(fā)電量有影響，但影響程度很低，并非電站方案設(shè)計(jì)的主要考慮因素。如果荒漠地面電站出現(xiàn)了周期性的、較大規(guī)模的陰影遮擋，那必然在電站選址、組件布置設(shè)計(jì)上出現(xiàn)了失誤，在此基礎(chǔ)上還去討論接入方案優(yōu)劣就顛倒主次了。

據(jù)了解，從2009年國(guó)內(nèi)光伏電站大規(guī)模開(kāi)發(fā)起，光伏電站都遵循光照良好少遮擋的環(huán)境選址標(biāo)準(zhǔn)。但是，隨著未來(lái)分布式電站規(guī)模的持續(xù)增大，理想地理位置有限，有遮擋甚至更為復(fù)雜的環(huán)境都將成為可能的電站開(kāi)發(fā)對(duì)象。此時(shí)，就需要對(duì)光照、遮擋不是很理想的項(xiàng)目進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，遵循科學(xué)設(shè)計(jì)的原則，根據(jù)實(shí)際情況選擇方案組合，才能保證項(xiàng)目投資收益率。