一．??? 前言

光伏系統的效率(PR)是光伏領域一個重要的概念，其直接決定了光伏電站是否具有投資運營價值。近期很多客戶咨詢小固問題，問光伏系統效率的概念？應該怎么計算？很多的客戶認為組件的衰減效率或逆變器的轉換效率就是光伏系統的效率。其實不然，接下來小固就從光伏系統PR的定義和計算方法、PR的歷史和現狀、PR影響因素、提高PR的方法等幾個方面對光伏系統的效率進行說明和闡述。

二．??? 系統效率定義和計算方法

l? 系統效率(PR）定義

系統效率，來源于英文Performance Ratio（簡稱”PR”）,其包括太陽能電池老化效率，交、直流低壓系統損耗及其他設備老化效率，逆變器效率，變壓器及電網損耗效率。

l? 系統效率(PR）計算方法

PR在IEC61724給出的定義如下：

PRT=ET/（Pe*hT）

PRT：在T時間段內的平均系統效率

ET：在T時間段內光伏電站內上網電量

Pe：光伏組件標稱裝機容量

hT：在T時間段內峰值輻照小時數

舉例進行說明裝機量Pe=1KW，組件方陣面接收到的總輻射量為1500kwh/m2,也就是說組件方陣面峰值日照數為1500h，假設全年上網電量為1250 kwh，可以得出：

PRT=ET/（Pe*hT）=1250 kwh/（1KW*1500h）=83.33%

三．??? PR歷史和現狀

在1980s年代，PR一般在50%-75%之間，1990s年代，PR一般在50%-90%之間，2000s年代，PR一般在70%-90%之間。

表1 不同國家不同時期光伏系統PR統計

從表格可以看出，同一段時期安裝光伏電站，PR的差異也很大。

四． ? ?系統效率（PR）影響因素分析

通過上述PR值的計算方法，想必大家都知道PR的數值直接關系到光伏電站的年發電量。所以想要提高光伏發電量，很大程度要

從提高PR值入手，這就需要了解并掌握影響PR值的因素，從而減少并規避它。接下來小固就從組件側、逆變器側、變壓器側、

線損幾個方面講述這些影響。

l ?組件側

? ?組件功率衰減

很多客戶將組件每年衰減后的功率當做系統效率，其實不是這樣的，組件衰減后的效率只是影響系統效率的某一個因素。一般要

求，晶體硅組件第一年的功率衰減在2%-3%之間。所以建議客戶在做光伏系統時選擇質量優良的組件。

? ?組件串并聯失配及陰影

圖1 組件陰影遮擋圖

太陽能電池在串，并聯使用時，由于每片太陽能電池電性能不可能絕對一致，這就使得串，并聯后的輸出總功率往往小于各個單體太陽能電池輸出功率之和，稱作太陽能電池的失配。電站光伏組件失配的主要原因并非組件本身，而是因為陰影遮擋。光伏電站主要受到周邊建筑、樹木等固定陰影影響。對于位置不是很理想的屋頂電站，組串和方陣的串并聯失配損失效率在3%左右。

?? 電池組件溫度系數損耗

圖2 組件溫度系數參數

在每款組件的說明書里面都有關于溫度系數的概念，如上圖所示開路電壓的溫度系數為-0.33%/℃，其表示溫度升高1℃，電壓降低開路電壓的0.33%，尤其在冬夏溫差較大的地方，溫度系數的作用越明顯。一般來講，因溫度系數損耗導致的PR值下降在4%左右。

?? 灰層積雪遮擋損失

因灰層積雪導致的組件遮擋損失很大，一般在4%-6%左右。如下圖所示，灰層布滿組件，降低了光伏系統的效率。除塵除雪的具體方法見傳送門-《光伏系統運維-組件的除塵除雪》。

圖3 組件灰塵覆蓋圖

l? 逆變器側

逆變器也會對系統效率（PR）產生影響，不同廠家最終得到的逆變器損失也不一樣。逆變器損失可以分成兩個部分：

?? 逆變器自身的損耗

?? 對于超出逆變器額定功率或由于超出工作電壓范圍造成的損失約2%左右。

l? 變壓器側

?? 變壓器自身的損耗

?? 由于夜間空載，升壓變壓器損失等

由于變壓器損失導致的系統效率RP值下降在3%左右。

圖4 升壓站對火宅影響圖

l? 線損

線損可以分為直流線損和交流線損。直流線損和交流線損對系統效率的影響一般都在2%左右。

光伏綜合能量效率(PR)的主要影響因素總結：

1.?? 組件的衰減功率

2.?? 組件串聯失配及陰影3%

3.?? 灰層積雪遮擋損失在（4.0%-5.4%）

4.?? 電池組件溫度系數損耗在4%

5.?? 直流線損2%

6.?? 交流線損2%

7.?? 逆變器加權效率：97%

8.?? MPPT效率：99%

9.?? 變壓器加權效率：98%

全效率鏈在78%左右。

五．??? 提高PR方法

上面講述了影響PR值的因素，根據影響的因素小固對應列出相應的改善方法，來提高系統的效率。

除了上述所列的措施，還有很多方法，可以提高PR值，客戶可以根據公式PRT=ET/（Pe*hT），擴展性的思維。譬如可以安裝手動可調的支架，其具有兩個固定的可調角度，分別適用于冬季和夏季，也能很好的提高發電量，提高PR值。譬如在后期運維過程中能夠對電站智能分析，防患未然，能夠對故障精確定位，及時處理故障信息等，提升運維效率，從而提高PR值。

六．??? 總結與展望

通過上述幾個方面的介紹，想必客戶對系統效率（PR）已經有了理解。在文章的結尾，小固給大家一個小問題，PR值是越高越好嗎？大家可以根據經濟性等原因綜合考慮，歡迎在文章后留言。