光伏系统发电量低之阴影遮挡

光伏系统安装之后，用户最关心就是发电量，因为它直接关系到用户的投资回报，影响发电量的因素很多，组件，逆变器，电缆的质量，安装朝向方位角，倾斜角度，灰尘，阴影遮挡，组件和逆变器配比系统方案，线路设计，施工，电网电压等等各种因素都有可能，本系列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。本文主要讨论阴影遮挡对发电量的影响。

1、案例现场

时间：2017年8月30号，地点：深圳市观澜镇，一个10kW电站，客户反应发电量不高，这个电站是8月11号并的网，到8月29号为止，共发电500度，考虑到有4天是大雨，实际发电天数是15天，平均每天约33.3度，和年平均数据差不多，但8月份是光伏发电的高峰期，笔者查到深圳地区同等装机量的电站，10kW每天是40-50度左右，接到客户的电话邀请，笔者立即安排去现场考察。

组件是使用多晶265W，数量是40块，逆变器是使用深圳古瑞瓦特Growatt 10000TL3-S，采用20块串联，2路并网的方式，直流电缆采用光伏专用4mm专用电缆，交流电缆采用型号BVR线径为4mm的铜电缆，交流开关采用500V20A，逆变器没有漏电流报警，电网电压报警等信息，说明电气系统方案和线路设计符合要求。

组件颜色一致，没有色差，组件是新安装，台风刚过，表面干净无灰尘，组件安装方位角度正南，面板PV1倾斜角度约5度，面板PV2倾斜角度约15度。从10:30分到12:30分两个小时内，面板1最大峰值功率约为4580W,面板2最大峰值功率约为3880W，拆开组件和逆变器接线，面板PV1开路电压是648V, 面板PV2开路电压是635V,电压相差很小，说明组件，逆变器，安装角度，施工等没有问题。



经现场排查，影响发电量最大可能因素中阴影，面板PV1东向，西向和北向，面板PV2南向，北向均有金属护栏，离组件很近，约0.02米，比组件高0.5米左右，为了证实阴影对系统发电量的影响，笔者在电站边上竖起一根金属杆，观察阴影。




在上午11.10分左右，太阳由东向西，面板PV1功率是3230W，面板PV2功率是3640W，组件最大功率相差410W，约为12%，因为面板PV1东面的护栏，有部分阴影落在组件上，面板PV2东面没有护栏。




中午12.30分，当天测试时太阳最强，太阳由南向北，面板PV1峰值功率达到4580W，面板PV2峰值功率是3880W，PV1反过来比PV2大700W,约为18%，因为南面的护栏有阴影。组件是竖排安装，此时阴影遮挡住5块组件的下半部，对系统的发电量影响更大。

2、理论分析

在这个应用案例中，阴影只挡住了靠近护栏一部分组件，大部分组件都没有阴暗，但发电量为什么会整体受到影响，这就是电路串联的木桶效应：在组件串联电路中，每一块电流都是一样的，最大电流是由电流最少的一块组件决定的。所以只要有一块组件的一部分受到阴影遮挡，电流减少，这一路组件都会受到影响，输出功率减少。

3、总结

组件有阴影遮挡对系统发电量影响很大，这个10kW系统，初步估计四周的护栏会影响系统发电量的15%到20%左右，所以在设计时，要尽可能抬高组件，避开阴影遮挡。