影响光伏系统PR值收益的两大因素

引言：目前光伏系统发电效率(PR值)普遍在80%左右，而光伏系统发电效率可以直接体现出光伏系统的收益，要确保光伏系统效益最大化，便要针对光伏系统发电效率来进行研究分析。在影响光伏系统发电效率的因素中，囊括了太阳辐射、温度、组件标称与实际功率差异的损失，直流线缆、逆变器、交流线缆的损耗，组件失配以及其它系统故障停止并网。所以光伏系统的PR值会在不同的时间段内出现差异。从逆变器应用角度来看，可分为非逆变器影响因素和逆变器可影响因素两类。

非逆变器影响因素

非逆变器可影响因素包含三种情况：太阳辐射损失、温度损失、组件标称与实际功率差异损失。

太阳辐射损失

太阳辐射损失中最关键点是光伏电站选址的问题，以下是全球各区域太阳能资源分布图。

温度损失

组件各参数在温度变化情况下的变化趋势如下表：

从组件厂商提供的规格书来看，组件最大功率的输出会随着温度的上升而降低。

组件标称与实际功率差异损失

在各大组件厂商所提供的规格表中，都显示为正功率偏差。那就表明标称280W组件，在NTC条件下，其Pmax是大于等于280W的。因此，购买正规厂家出售的组件是保证光伏系统PR值的前提和基本。

逆变器影响因素

逆变器影响因素包含4种情况：组件失配损失、直流/交流线缆损失、逆变器损失(逆变器转换损耗、MPPT损耗)、其它。

组件失配损失

根据组件的功率-电压(如下图所示)来看，多块组件串联或者多组串并联的时候，各组件功率-电压曲线图不可能完全达到一致，而组件方阵的功率-曲线图也并不等同于各单块组件的叠加。如果其总输出功率值会小于各组件相加之和，那么这就是组件失配导致的功率损失。不管其是否失配损失的原因(组件部分遮挡、组件衰减比例不一致、组件隐裂或损坏)，但从逆变器端可提供解决方案来看，使用越少的组件串并联(更多的MPPT路数)来应对是较好的方法。


按各解决方案区分表格：


根据上述数据可以得出，要解决组件串联和并联失配的问题，需付出颇高的成本。并且其逆变器转换效率偏低，从提升系统PR来看确实是有优势的。但是结合投资成本来评估，那就需要根据电站运行环境来进行分析。

直流/交流线缆损失

在光伏系统中，组件至逆变器之间会产生直流损耗。逆变器输出至电力计量表之间会产生交流损耗。按输电线上的功率功耗分析，


从逆变器选型来看，在相同功率情况下，直流输入电压和交流并网电压越高，其传输线路的电流越小，可以降低交直流线缆损耗。从逆变器安装位置来看，逆变器越靠近组件电气连接端和并网计量端，线缆损耗越低。另外，为了保证电站的配电安全，务必保证线缆可通过电流要大于系统最大工作电流，并最好留有20%余量。

逆变器损失(逆变器转换损耗、MPPT损耗)

关于逆变器方面的转换效率以及MPPT效率定义和分析方面在笔者之前文章 《光伏并网逆变器选型关键因素——规格》有详细介绍。逆变器损耗会影响到PR值的3%-5%，所以选择一款发电量高的逆变器至关重要。

盛能杰SE 30KTL/36KTL规格效率部分：


其它

以上几点是指在光伏系统正常工作状态下，必然的一些损失部分，从光伏电站实际运行来看，也会存在一些其它因素影响，如电力检修、设备故障，导致电站系统停止并网发电，则会降低光伏系统的PR值。

结语：光伏系统PR值不仅可以直接体现出光伏系统的收益，亦是评估电站的一个重要参数指标。上述分析的影响光伏系统PR值的因素是我们在电站设计、设备选型、电站施工以及后期运维中都起着重要的参考作用。此外，我们所说的电站PR值仅代表其发电收益率，而从电站的长期投资回收来看，仍需结合初始投资和后期的维护。