光伏電站優(yōu)化設(shè)計（一）

　　隨著全球能源被不斷的消耗，傳統(tǒng)能源也將在不久的將來消耗殆盡，各國從上個世紀90年代已經(jīng)開始關(guān)注新能源的開發(fā)與利用了。

　　我國政府也積極開發(fā)新型能源。2015年3月9日，能源局公布2014年光伏發(fā)電統(tǒng)計信息，光伏發(fā)電累計裝機容量2805萬千瓦，其中光伏電站2338萬千瓦，分布式467萬千瓦。

　　但目前光伏電站的系統(tǒng)效率都不是非常高，設(shè)計方面的不合理以及技術(shù)上的不成熟都是導致電站整體效率不高的原因。

　　本文就從設(shè)計方面來探討一下如何在設(shè)計過程中提高電站效率。

　　首先講講光伏電站有哪些損失，目前已知的有組件的余弦損失、組件的陣列損失、逆變器效率損失、線纜消耗損失、環(huán)境影響造成的損失等。

　　既然講到了損失那么在我們設(shè)計的過程中能不能降低這樣的損失呢？

　　下面我們就組件的余弦損失來探討一下如何降低這樣的損失。

　　所謂的余弦損失也可以叫余弦效應是指太陽輻照隨太陽照射角度的余弦關(guān)系，說白了就是大氣質(zhì)量AM（Air Mass)，我們在估算光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電能力的時候通常使用標準光譜，如AM1.5，但實際上不同地區(qū)的太陽輻照能量密度是不同的。

　　比如說在同一束陽光的情況下，不同的太陽照射角接受到的輻照能量密度也是不同的。

　　如上圖所示，大氣質(zhì)量的定義為：

　　其中θ是天頂角（入射光線與當?shù)靥祉敺较虻膴A角），太陽光在一天中的任意時刻的垂直輻照均可以通過大氣質(zhì)量描述。

　　從事光伏電站行業(yè)的人都知道我們組件在鋪設(shè)的時候要采用最佳角度鋪設(shè)，也知道采用最佳傾斜角鋪設(shè)的電站發(fā)電量是最高的。但是很多人都只知其一不知其二。

　　下面就這方面我們一起來探討探討。

　　其實我們次奧運傾角的方式鋪設(shè)最根本的目的是減小光線的入射角。由于我們生活的地球是個球體，太陽光線是以平行光線照射過來的，與地球表面呈一定的夾角。由于光學特性，光在照射一個物體時會產(chǎn)生折射和反射現(xiàn)象。

　　目前電站采用的組件大多使用鋼化玻璃。當光垂直入射時反射的光量是最少的，即鋼化玻璃下的硅片吸收的光也是最多的，故產(chǎn)生的電量也是最多的。入射角越大光線的入射量越小。

　　根據(jù)歷年來實驗時間證明，當入射角小于45°時，光線通過率能達到93%以上，當入射角大于45°時，光線通過率會明顯降低。而我們設(shè)計時采用傾角的方式鋪設(shè)其目的就是為了讓光線入射角盡可能的小，以此來減少損失。

　　科技在進步，我們設(shè)計也應該在進步，只有更好的交流，才能完善電站的設(shè)計。以上是我個人在設(shè)計過程中的一些經(jīng)驗。