如何提高光伏电站发电量

如何提高光伏电站的发电效率摘要随着光伏电站在世界电力能源产业比重的增加，如何提高光伏电站的发电效率成为新世纪有待解决的难题。本文就如何使光伏电站的发电量到达最大提出三种方法，分别为提高光伏电站值班技术人员水平和日常维护效率、增加光伏组件的光的来源、采用新型微逆变器。文章根据光伏电站日常工作经验、电池组件与光学知识的综合运用以及逆变器系统结构对光伏发电效率的影响阐述如何提高光伏电站的发电效率。关键词日常维护光伏电池组件反射光微型逆变器1光伏电站值班人员的技术水平和日常维护1.1处理故障的速度；由于现在很多光伏电站还没有成立专业的运行维护队，所以光伏电站的出现的一些小问题都是值班人员自行处理的。比方说：汇流箱的熔断器，光伏阵列中的公母头烧毁，电缆接地以及光伏阵列中出现一些板子坏了的查找与更换等。1.2光伏组件的日常维护；光伏组件是光伏电站的核心局部，决定着光伏电站发电量的大小，主要包括组件的清洗频率、组件出现故障的更换、阵列间杂草的处理防止杂草阴影落到组件外表上等。1.3各种高压电器设备的维护。2增加光伏组件上光的来源如何增加太阳能光伏组件上光的来源2.1太阳能光伏组件上太阳光的来源可分为两类1〕直接照射到太阳能光伏组件上的局部2〕间接照射到电池组件上的局部〔即阳光没有照射到太阳能光伏组件上，但通过光的反射使阳光反射到光伏组件上，从而增强太阳能光伏组件上光的强度。思考一下这两种光的来源不难得出结论，要想增加太阳能光伏组件上太阳光的强度就必须增加第二种光的来源，使更多的光反射到太阳能光伏组件上。2.2提高反射光的强度第一种是在光伏方阵间隔建设光滑面，使照射到这局部的阳光通过这个反射装置，反射到太阳能光伏组件上。反射区B方阵反射光反射区B方阵反射光线反射区绿化带A方阵DC入射光线图2-1光伏组件及反射面板结构图首先；为了方便描述，此文以A、B两个光伏方阵为例，并且A光伏方阵在B光伏方阵的前面，两个光伏方阵间有一定的距离，如上图所示。A、B方阵间距离的作用：第一，是为了防止在阳关的照射下前面光伏方阵的影子落到后面的光伏方阵上。防止热斑效应的发生。第二，利用这个距离来增加太阳能光伏组件上阳光的辐射量。具体措施为在A光伏方阵和B光伏方阵的间隔上选取一个恰当的位置建设一个比拟光滑的平面来反射太阳光。光滑平面的选取特点。〔1〕反射阳光的能力比拟强〔2〕有一定的机械性能〔3〕反射面有一定的倾斜角度。这个倾斜角度应根据当地太阳高度角和太阳能光伏组件的倾斜角来进行选择，根据太阳光的入射角等于反射角这一原理确定此反射面的倾斜角度来使照射到该平面的阳光反射到太阳能光伏组件上的辐照强度最强。2.3光伏阵列中绿色植被对光伏组件光照强度的影响光伏阵列间大多种植绿色植物，光伏组件的颜色可分为浅蓝，中蓝和深蓝，根据颜色越深对光的吸收就越强这一原那么，可知绿色的吸收太阳光的能力仅次于蓝色，换句话说，我们在方阵中种植绿色植物是给光伏组件增加了一个敌人一个与它分摊阳光的敌人。光伏组件吸收光的范围在400-800nm，而绿色吸收光的光谱范围在400-450,600-750nm之间，查一下光谱的分布就可以知道400-800nm之间的光谱正是太阳光谱中最多的一局部，所以说在光伏阵列中被绿色植物吸收去的光不得不去考虑。如果光伏电站建在比拟荒凉的沙漠，那么要维持绿色植物的生长就要采取滴灌技术，在光伏方阵中种植绿色植物主要有三种作用。〔1〕光伏电站一般都会建在比拟荒凉的沙漠或山坡上，环境十分的恶劣，如果在光伏方阵中间种植绿色植物，这样一来会改变生态，美化环境。〔2〕由于光伏电站地处荒漠或山坡，一般风会比拟大，大风会把沙子吹到组件上，这样会增加太阳能光伏组件的清洗频率，增加维修费用如果在光伏方阵间增设绿化带，这样就可以有效的防止风沙，对光伏电站的发电量有益〔3〕美观，漂亮2.4反射面板位置确实定由于光伏电站所在地区的环境都比拟恶劣，加上两光伏方阵的间隔比拟大绿色植物的三种作用一般都很难到达。此处提出的方案为在两个方阵距离间划出两局部，一局部用于绿化，一局部建设反射能力较大的倾斜面，用于绿化的一局部尽可的在前一方阵的阴影区，反射面那么在阴影外。同理第二种反射光的来源就是在光伏支架上引出固定装置，在固定装置上装设反光面，并且所有反光面都可以围绕旋转轴旋转的。这个反光面的作用就是把照射到反光面上的阳光尽可能多的反射到组件上，这样一来相当于光伏组件接受光的外表积扩大了，更有利于光伏组件的发电，反光面的倾斜角决定于当地的太阳高度角及光伏组件倾斜角，而转动轴的作用就是使反光面的一直处于最正确位置。第三种可在上图的C,D组件的边缘上也装反光面，这两种反光面也可以转动，这主要是考虑太阳是从东面升起，西边落下。2.5光伏组件结构尚需解决的问题由于上述光伏组件的阵列结构仅是初步设想，未经具体实践证明。我们仍面临以下问题需要解决：这两种反光装置反射的太阳光会不会造成光伏组件外表温度不均匀，从而缩短光伏组件的使用寿命。〔2〕反射装置会不会造成组件温度过高烧坏从而快速削弱光伏组件的转化效率〔3〕如何选择这两种反光面的倾斜角，能使其处于最正确位置现在的光伏技术已经到达了一定的阶段可以很好的投入使用，对于我们来说现在的关键不是怎么去提高单块光伏组件的转换效率而是给定一块组件怎么使其发电量到达最大。3提高逆变器的效率在光伏电站中常常会遇到如下问题，即一块电池板的电缆接地常常会影响整个汇流箱的发电效率，甚至会造成设备的损坏。为了解决这个问题，微型逆变器随之出现。传统逆变器与微型逆变器比拟3.1传统逆变器目前光伏系统中常用的电气结构示意图，一般有集中式、串式、多串式等几种方案，如图3-1所示。三种系统中，系统的最大功率点跟踪是针对整个串进行的，无法保证每个组件均运行在最大功率点，也无法获得每个光伏组件的状态信息；另一方面，由于实际安装外表各个组件的安装方向和角度不一定相同，各个组件的发电效率彼此各不相同，采用集中式的最大功率点跟踪，降低了系统的发电效率。实际测量的遮盖时集中式光伏系统能量损失如表3-1所示，数据显示3%遮盖时光伏能量就有25%的损失。图3-1光伏系统常用电气结构示意图表3-1遮盖时集中式光伏系统的能量损失遮盖百分比能量损失百分比13%44%11%47%9%54%6.5%44%3%25%3.2微型逆变器微型逆变并网技术提出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。如图4-3所示：图3-3应用微逆变器的建筑集成光伏发电系统结构图采用微逆变器取代传统的集中式逆变器具有以下优点：每个微逆变器单独连接阵列中一个光伏面板。每个光伏面板都有独立的最大功率点跟踪〔MPPT〕控制，不管阵列中其它面板怎样，该面板任何时候都能输出最大功率。实际应用中遭遇阴影遮挡、污垢积累、光照偏离或不匹配等不理想条件时，微逆变器都将使整个光伏阵列能量输出到达最大。系统的发电效益显著提高。将逆变器与光伏组件集成，可以实现模块化设计、单个模块失效不会对整个系统造成影响，设计环境温度到达-40度~+65度。环境等级到达IP65，不独立占用安装空间，分布式安装便于配置，能够充分利用空间和适应不同安装方向和角度的应用系统，可靠性高且扩展简单方便；将微逆变器技术与电力线载波通信技术相结合，通过电网交流母线就可以采集各个微逆变器和光伏组件的输出功率和状态信息，很方便的实现整个系统的监控，同时不需要额外的通信线路，对系统连线没有任何负担，极大的简化了系统结构。参考文献【1】王振飞,杨虹.菲涅尔透镜聚光对光