隨著光伏發(fā)電機(jī)容量的擴(kuò)大，工商業(yè)光伏發(fā)電站越來越普及，提高系統(tǒng)效率就可以提高工商業(yè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量，投資回報(bào)率，那么系統(tǒng)效率如何提高呢？

（固德威江蘇·無錫·江陰1.9MW工商業(yè)光伏電站）

系統(tǒng)效率的定義

系統(tǒng)效率來源是英文PerformanceRatio（簡稱“PR”），IEC61724(1)給出的定義如下：

prt：t期光伏發(fā)電站的平均系統(tǒng)效率；

ET：在T時(shí)間段內(nèi)光伏電站輸入電網(wǎng)的電量；

Pe：光伏電站組件裝機(jī)的標(biāo)稱容量；

hT：是T時(shí)間段內(nèi)方陣面上的峰值日照時(shí)數(shù)；

以我們最容易理解的年均PR來說，如果方陣面上接收到的年總輻射量是1600kWh/m2，那就是說方陣面上的峰值日照時(shí)數(shù)是1600h；如果計(jì)量電度表記錄的年發(fā)電量是1300kWh；那么年PR就是：

影響系統(tǒng)效率的因素

影響發(fā)電量的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)效率，系統(tǒng)效率主要考慮的因素有：組件上灰塵、陰影遮擋引起的效率降低，組件溫度引起的功率降低，直流電纜引起的阻抗匹配損失，組件串聯(lián)電壓和逆變器電壓不匹配產(chǎn)生的效率降低，逆變器的MPPT追蹤損失，逆變器本身的功率損耗，交流線纜功率損耗、變壓器功率損耗等等多個(gè)因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國地面光伏電站整體的系統(tǒng)效率為80%左右，工商業(yè)光伏系統(tǒng)效率為82%左右，戶用光伏系統(tǒng)效率為85%左右，各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)效率損失如表所示：

以上效率都是近似值，在實(shí)際案例中，由于地點(diǎn)，設(shè)計(jì)方案、安裝，運(yùn)維的不同，各個(gè)效率都可能有較大的差異。

提高系統(tǒng)效率的措施

工商業(yè)光伏一般是低壓400V并網(wǎng)，沒有升壓變壓器的損耗，但工商業(yè)屋頂情況比地面復(fù)雜，一般不能按最佳傾斜角度和最佳方位角度進(jìn)行安裝，存在陰影遮掩，屋面可能還有別的設(shè)備造成陰影，工廠電網(wǎng)環(huán)境較差，電壓波動(dòng)大，對發(fā)電量有一定的影響。

如上表所示，為了提高發(fā)電量，必須盡量減少各種損耗，對于工商業(yè)屋頂而言，傾斜角度、方位角度；組件灰塵、陰影、溫度，逆變器本身的損耗、MPPT跟蹤效率1、2、6、7等因素，受外界影響大，改變比較困難，只能盡力而為。但是，直流電纜損失、直流電纜阻抗匹配、組件和逆變器電壓匹配、交流損失（電纜、配電柜）3、4、5、8、10等因素，則是可控制的。

1）盡量減少直流電纜的長度，從組件到逆變器，要用到直流電纜，這個(gè)電纜的長度對系統(tǒng)發(fā)電量的影響非常大，一方面是直流電纜本身的損耗，另一方面是是阻抗匹配。逆變器MPPT方法有很多種，但萬變不離其宗，就是調(diào)整MPPT端的等效負(fù)載阻抗等于組件端的等效輸出阻抗，而組件端的輸出電阻包括組件的內(nèi)阻和電纜的內(nèi)阻。電纜越長，內(nèi)阻越大，可能影響效率超過3%。

上圖是目前工商業(yè)光伏常見的組件、逆變器、并網(wǎng)點(diǎn)排布圖，組件布滿屋面，為了管理方便，逆變器通常都是安裝在一起，因此直流電纜長度不一樣，最短的可能只有10多米，最長的可能是100多米，因此造成直流損耗比較大。并網(wǎng)點(diǎn)一般在地下配電房，超過400kW還要加升壓變壓器，而逆變器安裝在屋頂，一般也有幾十米的距離，由于是總功率匯合在一起，電流比較大，因此損耗也比較大。如果工商業(yè)光伏不需要國家補(bǔ)貼，逆變器的安裝地點(diǎn)和并網(wǎng)點(diǎn)都可以優(yōu)化一下，如下圖所示：

2）逆變器分散安裝，盡量靠近組件，直流電纜控制在20米以內(nèi)，直流電纜損失可以降低到0.5%，每一個(gè)MPPT的直流電纜盡量一致，直流電纜MPP阻抗匹配降低到1%。采用多個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)，一臺(tái)逆變器一個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)，并網(wǎng)柜直接接入生產(chǎn)企業(yè)的低壓交流母排，交流損失（電纜、配電柜）也控制在0.5%以內(nèi)。

3）組件串聯(lián)后的工作電壓盡量靠近逆變器的額定電壓，根據(jù)地理?xiàng)l件選用合適的MPPT，小型工商業(yè)項(xiàng)目，建議選擇兩路MPPT多個(gè)組串的逆變器，可以兼顧組串失配和高效率，設(shè)計(jì)更靈活；大型工商業(yè)項(xiàng)目，地形復(fù)雜帶來組件失配問題，不得不選擇多路MPPT，那么每路MPPT2個(gè)組串輸入的逆變器會(huì)是較好的選擇，無熔絲易損件、故障定位準(zhǔn)確度高，維護(hù)更簡單。

4）在水泥屋面，可以考慮用雙面組件，再將屋面改造成反光材料，發(fā)電量能提高10%以上，另外要多留組件清洗通道，經(jīng)常清洗，能顯著提高發(fā)電量。

經(jīng)過上述改動(dòng)，交直流電纜的費(fèi)用可以節(jié)省近50%，系統(tǒng)效率由原來的81%，上升到86.5%，系統(tǒng)效率提高5.5%，如果是一個(gè)500kW的電站，在一個(gè)年總輻射量1300kWh/m2地區(qū)，按原來的方案每年可以發(fā)500*1300*81%=52.65萬度電，改正后可以發(fā)500*1300*86.5%=56.225萬度電，每年可以多發(fā)3.575萬度電，按平均電價(jià)0.9元每度計(jì)算，每年可增加3.2175萬元收入。