光伏阵列组件排列分析研究
导语：伏发电是解决能源危机和环境危机的必由之路，光伏发电是人类未来重要的供电方式。在过去的10年里，光伏发电产业的规模得到迅猛发展，太阳电池组件的全球产能达到40GWp，2011年全球光伏发电系统的安装容量达到27GWp，在2011年，中国光伏电站的建
设也有飞跃式的发展，累计安装容量超过2GWp。
光伏发电是解决能源危机和环境危机的必由之路，光伏发电是人类未来重要的供电方式。在过去的10年里，光伏发电产业的规模得到迅猛发展，太阳电池组件的全球产能达到40GWp，2011年全球光伏发电系统的安装容量达到27GWp，在2011年，中国光伏电站的建设也有
飞跃式的发展，累计安装容量超过2GWp。
光伏发电系统的主要部件包括太阳电池组件、支架、汇流箱、逆变器、交直流配电系统、监测、计量和数据采集设备、电缆和电网接入系统以及其它硬件设备。在设备制造方面，除了组件和逆变器，其他设备都是传统的电气设备，技术相当成熟，近几年来，随着技术的发展和标准的完善，产业化生产的组件和逆变器的质量有很大的提高和保障，效率是目前需要亟待突破的方向；在大型光伏电站的设计应用方面，国内尚处于起步阶段，对于很多设计的细节没有深入研究，尤其是光伏区里组件的布置，本文对组件的基本布置原则进行简要的研究分析。
1.太阳电池组件的结构
单个硅太阳电池通常不能直接供电，主要是由于太阳电池片即薄又脆，机械强度差，容易破裂；大气中的水分和腐蚀性气体会逐渐氧化和锈蚀电极，无法承受露天工作的严酷条件；同时单片太阳电池的工作电压一般约为0.6V，功率很小，约为2.5Wp至4.2Wp（取决于电
池的面积和效率），难以满足一般用电设备的实际需要。所以必须为太阳提供机械、电气及化学等方面的保护，封装成太阳电池组件，才能直接用于建设光伏电站。
晶硅太阳电池的封装材料包括钢化玻璃、EVA、焊带、背板、铝边框、硅胶（胶带）
和接线盒，组件的制作过程是首先用焊带将电池片串联，然后用钢化玻璃、EVA、电池串
和背板按顺序叠放到一起，经过层压工序，然后安装铝边框，最后焊接接线盒，就完成了组件的封装，组件的结构如图1所示。
图1 组件的结构示意图
晶硅组件里的电池片是串联关系，当串联支路中的一个太阳电池被遮挡时，将被当作负载消耗其他的太阳电池所产生的能量，被遮蔽的太阳电池此时会发热，称为热斑效应，热斑效应会严重影响组件的输出功率，同时会破坏太阳电池的性能。有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，可以在太阳电池并联一个旁路二极管，当电池正常工作时，旁路二极管承受方向电压，处于反向截止状态，当电池被遮挡时，旁路二极管会导通，起到分流的作用，可以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件全部消耗，同时起到保护电池的作用，原则上每个电池片应并联一个旁路二极管，以便更好保护并减少在非正常状态下无效电池片数目，但因为旁路二极管价格成本的影响和暗电流损耗以及工作状态下压降的存在，目前由60片电池片封装成的多晶硅组件是每二十个电池可并联一个旁路二极管。组件的电路结构如图2所示。
图2 晶硅组件电路结构图
2.光伏阵列的倾角和间距
固定安装的太阳电池组件，为增加全年接收到的太阳辐照量，应尽可能朝向赤道方向安装，即朝向正南，同时组件应该选择最优的倾角。组件最优安装倾角是由场址纬度和太阳辐照量的月际分布决定，可依据场址水平面太阳辐射数据为基础，利用《光伏并网电站太阳能资源评估规范》（征求意见稿）中倾斜面太阳能总辐射量计算方法，计算得到最优倾角，也可利用光伏电站设计专用软件计算得到最优倾角。
对于大型光伏电站，需要前后排布太阳电池组件方阵，光伏方阵距离的一般确定原则是冬至当天早9：00至下午3：00 太阳电池方阵不应被遮挡，如图3所示。
图3光伏阵列间距计算示意图
光伏阵列间距的计算公式是D = cosβ×L，L = H/tana，a = arcsin (sinfsind+cosfcosdcosw)
太阳高度角的公式：sina = sinfsind+cosfcosdcosw
太阳方位角的公式：sinβ = cosdsinw/cosa
其中：f为当地纬度；d为太阳赤纬，w为时角，上午9:00的时角为45度。
对于太阳辐照资源非常丰富的地区，例如青海和西藏，光伏阵列的间距可以适当加大，另外对于光辐照资源一般的地区，尤其是屋顶项目，考虑到土地或屋顶利用率，可以适当减小光伏阵列的间距。
3.组件排布方式的影响
对于大型光伏电站，光伏阵列南北间距不是无限大，当太阳高度角很小的时候，即早上和傍晚时候，阵列会不可避免的相互遮挡，必定会影响阵列的发电量。
组件的排布方式不同，遮挡对光伏阵列的发电影响也会不同，固定安装的组件的排布方式有两张，即纵向排布和横向排布两种方式，如图4和图5所示。
图4 组件纵向排布示意图
图5 组件横向排布示意图
下面对不同排布方式的组件进行阴影遮挡试验，研究阴影遮挡对发电量影响的差异。目前主流晶硅组件是由60片（或者72片）电池片串联组成，每20片（或者24片）电池片并联一个旁路二极管，总共3个电池串。当组件纵向排布时，阴影同时遮挡3个电池串，如图4所示，当组件横向排布时，开始时阴影只遮挡单个电池串，如图5所示。
首先我们从理论上对这两种遮蔽情形进行分析，当组件横向排布时，一开始阴影只遮挡1个电池串，当遮挡面积大到一定程度，这些被遮挡的电池会成为负载产生压降，当压降大于未遮挡电池的输出电压时，这时被遮挡电池串对应的旁路二极管会承受正压而导通，这时被遮挡电池串产生的功率全部被遮挡电池消耗，同时二极管正向导通，可以避免被遮挡电池消耗未被遮挡电池串产生的功率，另外2个电池串可以正常输出功率。当组件纵向排布时，阴影会同时遮挡3个电池串，3个二极管若全部正向导通，则组件没有功率输出，3个二极管若没有全部正向导通，则组件产生的功率会全部被遮挡电池消耗，组件也没有功率输出。图6是标准测试条件（即温度25℃，光谱分布AM1.5，辐照强度是1000W/m2，）下组件未被遮挡时的输出功率，图7和图8是标准测试条件下组件横向遮挡和纵向遮挡时组件的输出功率，遮挡方式如图4和图5所示。从图中可以看到，组件横向遮挡电池片时，组件的输出功率约为正常输出功率的2/3，说明二极管导通，起到保护作用，组件纵向遮挡电池片时，组件几乎没有功率输出，测试结果与理论一致，由此可以在光伏电站中组件采用横向排布，可以减少阴影遮挡造成的发电量损失。
图6 未遮挡组件的功率曲线
图7 组件纵向遮挡时的功率曲线
图8 组件横向遮挡时的功率曲线
4.结论
在大型光伏电站中，光伏阵列的间距会决定阴影遮挡对发电量的影响，在进行设计时，应参考设计准则，并针对场址的光资源的具体情况确定合理的间距；组件的排布方式对阴影遮挡时组件的发电量产生影响，根据理论分析和实际的测试结果，光伏电站中组件采用横向排布可以减少阴影遮挡时发电量损失。
1. 太阳时()s t 时间的计量以地球自转为依据，地球自转一周，计24太阳时，当太阳达到正南处为12:00。钟表所指的时间也称为平太阳时（简称为平时），我国采用东经120度经圈上的平太阳时作为全国的标准时间，即“北京时间”。（注：大同的经度为'18113o ）。（该定义摘自《太阳能应用技术》的第二章——太阳辐射） 2. 时角()ω 时角是以正午12点为0度开始算，每一小时为15度，上午为负下午为正，即10点和14点分别为-30度和30度。因此，时角的计算公式为 ()(),1215度-=s t ω (1) 其中s t 为太阳时（单位：小时）。（该定义摘自《太阳能应用技术》的第二章——太阳辐射） 3. 赤纬角()δ 赤纬角也称为太阳赤纬，即太阳直射纬度，其计算公式近似为 ()(),3652842sin 45.23度??? ??+=n πδ (2) 其中n 为日期序号，例如，1月1日为1=n ，3月22日为81=n 。（该定义摘自《太阳能应用技术》的第二章——太阳辐射） 4. 太阳高度角()α 太阳高度角是太阳相对于地平线的高度角，这是以太阳视盘面的几何中心和理想地平线所夹的角度。太阳高度角可以使用下面的算式，经由计算得到很好的近似值： ,cos cos cos sin sin sin ωδφδφα??+?= (3) 其中α为太阳高度角，ω为时角，δ为当时的太阳赤纬，φ为当地的纬度(大同的纬度为o 1.40)。（该定义摘自维基百科） 5. 太阳方位角()A 。 太阳方位角是太阳在方位上的角度，它通常被定义为从北方沿着地平线顺时
针量度的角。它可以利用下面的公式，经由计算得到良好的近似值，但是因为反正弦值，也就是()y x 1sin -=有两个以上的解，但只有一个是正确的，所以必需小心的处理。 .cos cos sin sin α δω?-=A (4) 下面的两个公式也可以用来计算近似的太阳方位角，不过因为公式是使用余弦函数，所以方位角永远是正值，因此，角度永远被解释为小于180度，而必须依据时角来修正。当时角为负值时 (上午)，方位角的角度小于180度，时角为正值时 (下午)，方位角应该大于180度，即要取补角的值。 ,cos sin cos cos cos sin cos α φδωφδ??-?=A (5) ,cos cos sin sin sin cos φ αφαδ??-=A (6) 其中A 为太阳的方位角，α为太阳高度角，ω为时角，δ为当时的太阳赤纬，φ为当地的地理纬度(大同的纬度为o 1.40)。 太阳能电池板方阵安装角度怎样计算？ 由于太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为60～70％，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。 1.方位角 太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。在偏离正南（北半球）30°度时，方阵的发电量将减少约10％～15％；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20％～30％。但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。 如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。 方位角 ＝（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）－12）×15＋（经度－116） 10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。 2.倾斜角 倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。 一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于50％-60％）等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑落，此外，还要进一步考虑其它因素。 对于正南（方位角为0°度），倾斜角从水平（倾斜角为0°度）开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°～60°以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°～20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。 以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系，对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。
光伏电站常见故障及解决方法
光伏电站常见故障及解决方法 关键词: 光伏电站光伏发电光伏运维 第一章影响光伏电站发电量的因素 光伏电站发电量计算方法，理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率。但由于各种因素的影响，光伏电站发电量实际上并没有那么多，实际年发电量=理论年发电量*实际发电效率。那么影响光伏电站发电量有哪些因素?以下是我结合日常的设计以及施工经验，给大家讲一讲分布式电站发电量的一些基础常识。 1.1、太阳辐射量 太阳能电池组件是将太阳能转化为电能的装置，光照辐射强度直接影响着发电量。各地区的太阳能辐射量数据可以通过NASA气象资料查询网站获取，也可以借助光伏设计软件例如 PV-SYS、RETScreen得到。 1.2、太阳能电池组件的倾斜角度
从气象站得到的资料，一般为水平面上的太阳辐射量，换算成光伏阵列倾斜面的辐射量，才能进行光伏系统发电量的计算。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。大致经验值如下： A、纬度0°～25°，倾斜角等于纬度 B、纬度26°～40°，倾角等于纬度加5°～10° C、纬度41°～55°，倾角等于纬度加10°～15° 1.3、系统损失 和所有产品一样，光伏电站在长达25年的寿命周期中，组件效率、电气元件性能会逐步降低，发电量随之逐年递减。除去这些自然老化的因素之外，还有组件、逆变器的质量问题，线路布局、灰尘、串并联损失、线缆损失等多种因素。 一般光伏电站的财务模型中，系统发电量三年递减约5%，20年后发电量递减到80%。 1.3.1组合损失
现阶段光伏电站的清洁主要有，洒水车，人工清洁，机器人三种方式。 1.3.3温度特性 温度上升1℃，晶体硅太阳电池：最大输出功率下降0.04%，开路电压下降0.04%(-2mv/℃)，短路电流上升0.04%。为了减少温度对发电量的影响，应该保持组件良好的通风条件。 1.3.4线路、变压器损失 系统的直流、交流回路的线损要控制在5%以内。为此，设计上要采用导电性能好的导线，导线需要有足够的直径。系统维护中要特别注意接插件以及接线端子是否牢固。 1.3.5逆变器效率 逆变器由于有电感、变压器和IGBT、MOSFET 等功率器件，在运行时，会产生损耗。一般组串式逆变器效率为97-98%，集中式逆变器效率为98%，变压器效率为99%。 1.3.6阴影、积雪遮挡
光伏组件光衰减现象及影响因素有哪些 1.0绪论 太阳能组件制作完成之后，进行功率测试时，组件功率正常，但是客户接收到组件，安装并运营时发现功率衰减较大。这种现象大多是由于电池片的光致衰减引起的。本文将系统、简要的阐述光致衰减现象。 2.0光致衰减 光伏组件光致衰减可分为两个阶段：初始光致衰减和老化衰减。 1.初始光致衰减 初始的光致衰减，即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降，但随后趋于稳定。导致这一现象发生的主要原因是P型（掺硼）晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。通过改变P型掺杂剂，用稼代替硼能有效的减小光致衰减；或者对电池片进行预光照处理，是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前，光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内，同时也提高组件的输出稳定性。 光致衰减更多的与电池片厂家有关，对于组件厂商的意义在于选择高质量的电池片来降低光致衰减带来的影响。 2.老化衰减 老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降，产生的主要原因与电池缓慢衰减有关，也与封装材料的性能退化有关。其中紫外光的照射时导致组件主材性能退化的主要原因。紫外线的长期照射，使得EV A及背板（TPE结构）发生老化黄变现象，导致组件透光率下降，进而引起功率下降。 这就要求组件厂商在选择EV A及背板时，必须严格把关，所选材料在耐老化性能方面必须非常优秀，以减小因辅材老化而引起组件功率衰减。 3.0光致衰减机理 P型（掺硼）晶体硅太阳电池的早期光致衰减现象是在30多年前观察到的，随后人们对此进行了大量的科学研究。特别是最近几年,科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关，大家基本一致的看法是光照或电流注人导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体,从而使少子寿命降低，但经过退火处理，少子寿命又可被恢复，其可能的反应为： 据文献报道，含有硼和氧的硅片经过光照后其少子寿命会出现不同程度的衰减，硅片中
太阳能阵列倾角计算方法的讨论和介绍在光伏阵列设计和安装中，许多参数需要根据安装地点以及周围环境进行特殊计算和分 析。太阳能阵列倾斜角度设计就是其中重要的一环。合理的设计和安装可以提高系统产能10%左右，对于一些地理位置特殊的项目，相较于较差的设计，增产更可能高达20%。据我所知，大多数业内设计师和安装师默认的方法是“阵列最佳倾角”等于“所在地的纬度角”。这篇文章将会讨论和证明这种方法的缺陷，同时介绍我个人认为更为优化和准确的测算方法。相信不少同仁在希望知道老方法的不足之前，可能更感兴趣了解这个“倾角等于纬度角”结论是怎么得出的吧。其实这并非是一个经验论，而是基于太阳行径以及方位在特殊的日期下计算出来的一个等式。 想要在地球上定位一个地点，知道经纬度是必要的.经度（Longitude)λ和纬度(Latitude) ?相当于我们平面几何中的Y轴和X轴，不过他们一个以本初子午线（the Prime Meridian)为基准,一个以赤道（Equator）为基准，其坐标交点就是我们需要查找的地点。比如北京的坐标就是39.9N°，116.4°E，意思就是北京在赤道以北39.9度，格林威治线以东116.4度。经纬度和方位角（Azimuth）是完全的两个概念，但是这两个角度对于光伏阵列的倾角和朝向，有着至关重要的影响，后文也会有所介绍。 图一：经纬度示意图 图一的?角度就是该地点相对于地心的纬度角，而λ则是该地点相对于格林威治线的经度角。
图二：方位角示意图 如果说经纬角度是定位角的话，方位角更像一个指向角。在世界地图中，“上北下南，左西右东”其实就是对方位角的通俗表达。如图二所示，方位角（Azimuth）其实就是朝向相对于正北的偏角。通常方位角有两种定义范围，分别是0至360度和180至-180度。澳大利亚采用的正北是0度，然后顺时针90度为正东，180度为正南，270度为正西。需要注意的是这里的正方向都是指的地理的正方向，而平时拿指南针或者大部分手机APP测出来的是地球磁场的北极，是有一个偏角的，由于是不规则变化，所以没有办法固定这个偏角度。专业的光伏测量仪器，比如英国的SEAWARD或美国的Solmetric生产的自带内置GPS的测量工具，是可以准确测出地理北极的。当然设计师也可以登录网上卫星地图，用直尺或量角器在误差允许的范围内进行估测。 图二中还显示了星体（太阳）的高度角（Altitude)α，它表示太阳距离观测点与水平面所成的夹角。高度角随着季节和一天内不同时间段在变化，准确的数值需要从观测站数据库获得。高度角的变化直接影响太阳能板对太阳光照强度的接收。其实一年之内，太阳相较于同一地
并网光伏发电系统方阵的最佳安装倾角采用专业系统设计软件进行优化设计来确定，它应是系统全年发电量最大时的倾角。当倾角确定后我们要保证每个光伏阵列在冬至日上午九时到下午三时无阴影遮挡（北半球）。 太阳电池阵列间距的设计计算： 在北半球，对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南，阵列倾角确定后，要注意南北向前后阵列间要留出合理的间距，以免前后出现阴影遮挡，前后间距为：冬至日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天）上午9：00到下午3：00，组件之间南北方向无阴影遮挡。 固定光伏组件方阵的支架系统安装的前后最小间距D，如下图所示： 简化的计算公式如下： 式中：φ为纬度(在北半球为正、南半球为负)；H为光伏方阵阵列或遮挡物与可能被遮挡组件底边高度差。 同时在太阳能电池方阵排列布置还需要考虑地形，地貌的因素，要与当地自然环境有机的结合。同时设计要规范，并兼顾光伏电站的景观效果，在整个方阵场设计中尽量节约土地。太阳电池方阵的布置设计包括阵列倾角设计，方位角设计，阵列间距设计，需根据具体情况来进行计算。 关于跟踪系统阵列之间的间距计算相对复杂，由于跟踪支架系统的巡日条件和跟踪角度范围与其厂家产品有关，且每家不尽相同。故对其计算无实际意义。但有一点是一致的，就是我们都必须满足一天中不得小于6小时的照射时间窗口。需要说明的是上述时间为地方时。例如在计算中使用的太阳赤纬都是以天文年
历为准的，而天文年历所给出的参数都是世界时0时的值，但时角又是以地方时为依据的，而日常的钟表所显示的时间都是北京时。这里需要注意的是：北京时早8点时，乃是世界时0点，由于地球自西向东转动，所以，凡是在北京以东的地方，其地方时均比北京时要晚，即8点多，而北京以西的地方则尚未到8点。 经度订正是时间转换所必需的。在我国明确规定，东经为正，西经为负；但在美国则刚好相反。具体换算公式是：地方时（即太阳时）=北京时+E-4*（120-L）其中：E为地球绕日公转时进动和转速变化而产生的修正，单位为分；L为当地的经度
固定式光伏阵列安装角度 一、前言 太阳是一个巨大的能源，它以光辐射的形式每秒钟向太空发射约 3.8 M OM焦耳的能量，有22亿分之一投射到地球上，但已高达 173,000TW ,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳光被大气层反射、吸收之后，还有70%透射到地面。 亿万年来，地球以此形成生物圈。并为地球带来许多能量的来源，如风能，化学能，水能，乃至部分潮汐能均属于广义太阳能。然而，这些能源经过近代工业飞速发展，很多能源已消耗殆尽，狭义太阳能的利用逐渐被人们推向前台。被动式利用太阳能光电转换和光电转换两种方式都得到迅速发展。光热转换是把太阳能转化为热能，光电转换就是将太阳能转化为电能（即通常所说的光伏发电），其中重点是后者。 我国的太阳能资源比较丰富且分布范围较广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。 我国地处北半球，太阳能资源异常丰富，总面积2/3以上地区年 日照时数大于2200h，其中西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原均为太阳能资源丰富地区；除四川盆地、贵州省资源稍差外，东部、南部及东北等其它地区都是资源较富和中等区。太阳能资源理论存储总量达每年17000亿t标准煤，与美国相近，比欧洲、日本优越得多。专家统计，如果把全国1%的荒漠中的太阳能用于发电，就可以发出相当于2003年全年的耗电量。届时，新疆、西藏、甘肃等广
■■I 大西部地区将成为我国新的能源基地。 此外，目前太阳能光伏发电技 术已日趋成熟，是最具可持续发展理想特征的可再生能源技术之一。 料 to 中厨太阳能资源分布 'lKurMV iifr++nx J 我国不同地区水平面上光辐射量与日照时间资料 表1
分布式光伏电站火灾案例及故障分析 近年来，太阳能发电的应用日趋广泛，发展迅速，而越来越多的问题也开始暴露在人们面前，其中 光伏发电系统的火灾问题，特别是与建筑结合的分布式发电系统的火灾，可能造成人身、财产的巨大损 失，尤其应引起业内重视。有国外的保险公司数据统计发现：光伏电站中火灾事故以32%的赔偿金额占比排名第一，雷击过电压事故以30%的赔偿金额占比紧随其后。但是火灾事故数量仅占比2%，排名最后，这也表明了火灾事故造成的损失远远高于其它事故。 光伏电站并非洪水猛兽，和家用电力体系一样，都是存在一定风险，但可以通过各种防护措施将事 故发生率降至无限趋近于零。研究整个光伏电站的建设，光伏电站火灾危险性较大的设备有汇流箱、逆 变器、连接器、配电柜及变压器。我们这里将重点针对分布式光伏电站的火灾源头、起因进行分析： 一、分布式电站设备问题 随着光伏电站在中国的快速发展，造成了光伏组件、逆变器等光伏设备的低价竞争，也就带来了部 件的质量问题，据有关研究表明，部件质量问题大约占据光伏电站整个故障的50%。据第三方检测认证机构北京鉴衡认证中心相关负责人透露，通过对400多个电站的测试发现，光伏组件主要存在热斑，本 身工艺隐裂或破损，直流电弧等质量问题。 1.光伏组件 1.1热斑效应 在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组 件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电 池。有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。以下三幅图都属于热斑效应。 图1-1 方阵之间遮挡图1-2 鸟粪遮挡图1-3 树荫遮挡 热斑效应的后果使太阳电池组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生了局部温升， 引起组件自燃。图1-4：当光伏组件产生热斑效应，发生的自燃现象。图1-5：德国某光伏电站因光伏组 件自燃而引起的火灾。为防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联 一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
将各种损耗都算进来后光伏并网电站系统效率通常为多少呢? 光伏组件虽然使用寿命可达25-30年，但随着使用年限增长，组件功率会衰减，会影响发电量。另外，系统效率对发电量的影响更为重要。 1组件的衰减 1，由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减，破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象，或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当，甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象; 2，组件初始的光致衰减，即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降，但随后趋于稳定，一般来说在2%以下; 3，组件的老化衰减，即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象，每年的衰减在0.8%,25年的衰减不超过20%;25年的效率质保已经在日本和德国两家光伏公司的组件上得到证实。2012年以后国内光伏组件已经基本能够达到要求，生产光伏组件的设备及材料基本采用西德进口。 2系统效率 个人认为系统效率衰减可以不必考虑，系统效率的降低，我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求，就如火电站，水电站来说，不提衰减这一说法。 影响发电量的关键因素是系统效率，系统效率主要考虑的因素有：灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。 1)灰尘、雨水遮挡引起的效率降低 大型光伏电站一般都是地处戈壁地区，风沙较大，降水很少，考虑有管理人员人工清理方阵组件频繁度一般的情况下，采用衰减数值：8%; 2)温度引起的效率降低 太阳能电池组件会因温度变化而输出电压降低、电流增大，组件实际效率降低，发电量减少，因此，温度引起的效率降低是必须要考虑的一个重要因素，在设计时考虑温度变化引起的电压变化，并根据该变化选择组件串联数量，保证组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率范围内，考虑0.45%/K的功率变化、考虑各月辐照量计算加权平均值，可以计算得到加权平均值，因不同地域环境温度存在一定差异，对系统效率影响存在一定差异，因此考虑温度引起系统效率降低取值为3%。 3)组件串联不匹配产生的效率降低 由于生产工艺问题，导致不同组件之间功率及电流存在一定偏差，单块电池组件对系统影响不大，但光伏并网电站是由很多电池组件串并联以后组成，因组件之间功率及电流的偏差，对光伏电站的发电效率就会存在一定的影响。组件串联因为电流不一致产生的效率降低，选择该效率为2%的降低。 4)直流部分线缆功率损耗 根据设计经验，常规20MWP光伏并网发电项目使用光伏专用电缆用量约为350km，汇流箱至直流配电柜的电力电缆(一般使用规格型号为ZR-YJV22-1kV-2*70mm2)用量约为35km，经计算得直流部分的线缆损耗3%。 5)逆变器的功率损耗 目前国内生产的大功率逆变器(500kW)效率基本均达到97.5%的系统效率，并网逆变器采用无变压器型，通过双分裂变压器隔离2个并联的逆变器，逆变器内部不考虑变压器效率，即逆变器功率损耗可为97.5%，取97.5%。 6)交流线缆的功率损耗 由于光伏并网电站一般采用就地升压方式进行并网，交流线缆通常为高压电缆，该部分
太阳能方阵安装角度的计算 由于太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为60～70％，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。1.方位角 太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。在偏离正南（北半球）30°度时，方阵的发电量将减少约10％～15％；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20％～30％。但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。至于并网发电的
场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。方位角＝（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）－12）×15＋（经度－116） 10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。 2.倾斜角 倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于50％-60％）等方面的限制条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑落，此外，还要进一步考虑其它因素。对于正南（方位角为0°度），倾斜角从水平（倾斜角为0°度）开始逐渐向最佳的倾斜角过渡时，其日射量不断增加直到最大值，然后再增加倾斜角其日射量不断减少。特别是在倾斜角大于50°～60°以后，日射量急剧下降，直至到最后的垂直放置时，发电量下降到最小。方阵从垂直放置到10°～20°的倾斜放置都有实际的例子。对于方位角不为0°度的情况，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在与水平面接近的倾斜角度附近。以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间的关系，对于具体设计某一个方阵的方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际情况结合起来考虑。
水平屋面光伏系统固定安装最佳倾角的算例 发表时间：2018-08-21T15:43:33.267Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：韩等存 [导读] 摘要：屋面光伏电站安装方式按照屋面形式主要分为水泥平屋面和彩钢屋面，本文通过实例对水泥平屋面光伏系统固定式安装的最佳倾角进行了计算，得出了针对本实例的水泥平屋面光伏系统固定式安装时的最佳倾角，对比了屋面最佳倾角和规范推荐倾角以及计算机模拟最佳倾角之间的差异。 （四川宏达石油天然气工程有限公司四川省成都市 611700） 摘要：屋面光伏电站安装方式按照屋面形式主要分为水泥平屋面和彩钢屋面，本文通过实例对水泥平屋面光伏系统固定式安装的最佳倾角进行了计算，得出了针对本实例的水泥平屋面光伏系统固定式安装时的最佳倾角，对比了屋面最佳倾角和规范推荐倾角以及计算机模拟最佳倾角之间的差异。 关键词：水泥平屋面；光伏；固定式；最佳倾角 1 实例概况 某分布式光伏发电项目，位于北纬41.12°。利用园区100多栋建筑物屋顶建设分布式光伏电站，园区大部分建筑物具有相同参数（33m*18m)、坐北朝南、屋顶为现浇式水泥平屋面（以下均简称“屋面”），拟采用国内常规组件型号：270W多晶硅组件， 1.64*0.992*0.05m（长*宽*厚），固定倾角正南向安装，全额上网。 2 倾角计算 2.1安装容量计算 根据《光伏发电站设计规范》中规定：光伏方阵各排、列的布置间距，无论是固定式还是跟踪式均应保证全年9：00～15：00（当地真太阳时）时段内前、后、左、右互不遮挡，也即冬至日当天9：00～15：00时段内前、后、左、右互不遮挡。 固定式布置的光伏方阵，在冬至日当天太阳时9：00～15：00不被遮挡的间距如图1所示，可由以下公式计算： 由上式可知，光伏阵列间距受光伏组件参数、阵列倾角、和项目地理位置影响，而不同的间距会造成屋面组件的安装数量不同，考虑到光伏组件参数和项目地理位置确定，上式可化简为：
光伏组件常见质量问题现象及分析 网状隐裂原因 1.电池片在焊接或搬运过程中受外力造成. 2.电池片在低温下没有经过预热在短时间内突然受到高 温后出现膨胀造成隐裂现象 影响： 1.网状隐裂会影响组件功率衰减. 2.网状隐裂长时间出现碎片，出现热斑等直接影响组件性能 预防措施： 1.在生产过程中避免电池片过于受到外力碰撞. 2.在焊接过程中电池片要提前保温（手焊）烙铁温度要 符合要求. 3.EL测试要严格要求检验. 网状隐裂 EVA脱层原因
1.交联度不合格.（如层压机温度低，层压时间短等）造成 2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成. 3.EVA原材料成分（例如乙烯和醋酸乙烯）不均导致不能在正常温度下溶解造成脱层 4. 助焊剂用量过多，在外界长时间遇到高温出现延主栅线脱层 组件影响： 1.脱层面积较小时影响组件大功率失效。当脱层面积较大时直接导致组件失效报废 预防措施： 1.严格控制层压机温度、时间等重要参数并定期按照要求做交联度实验,并将交联度控制在85%±5%内。 2.加强原材料供应商的改善及原材检验. 3. 加强制程过程中成品外观检验 4.严格控制助焊剂用量，尽量不超过主栅线两侧0.3mm
硅胶不良导致分层&电池片交叉隐裂纹原因 1.交联度不合格.（如层压机温度低，层压时间短等）造成 2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成. 3.边框打胶有缝隙，雨水进入缝隙内后组件长时间工作中发热导致组件边缘脱层 4.电池片或组件受外力造成隐裂 组件影响： 1.分层会导致组件内部进水使组件内部短路造成组件报废 2.交叉隐裂会造成纹碎片使电池失效，组件功率衰减直接影响组件性能 预防措施： 1.严格控制层压机温度、时间等重要参数并定期按照要求做交联度实验。 2.加强原材料供应商的改善及原材检验. 3. 加强制程过程中成品外观检验 4.总装打胶严格要求操作手法，硅胶需要完全密封 5. 抬放组件时避免受外力碰撞 组件烧坏原因 1.汇流条与焊带接触面积较小或虚焊出现电阻加大发热造成组件烧毁 组件影响： 1.短时间内对组件无影响，组件在外界发电系统上长时间工作会被烧坏最终导致报废 预防措施： 1.在汇流条焊接和组件修复工序需要严格按照作业指导书要求进行焊接，避免在焊接过程中出现焊接面积过小. 2.焊接完成后需要目视一下是否焊接ok. 3.严格控制焊接烙铁问题在管控范围内(375±15)和焊接时间2-3s
《光伏组件功率衰减检验技术规范》 编制说明 一、工作简况 按照2019年国家标准化管理委员会、民政部印发的《团体标准管理规定》具体要求，为促进团体标准化工作健康有序发展，根据《广东省太阳能协会团体标准管理办法（试行）》，经审查委员会审核，广东省太阳能协会标准化技术委员会于2019年6月10日下达了《光伏组件年度衰减抽样检验技术规范》团体标准制修订的任务，由广东产品质量监督检验研究院负责起草，广东华矩检测技术有限公司、晶澳太阳能有限公司、隆基乐叶光伏科技有限公司、佛山职业技术学院、南方电网综合能源有限公司和佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所参编。 2019年6月26日，广东产品质量监督检验研究院成立了标准起草小组，召开了起草小组第一次工作会议。会上介绍了任务来源，讨论了标准制定的总体思路、标准框架、制定标准的工作安排、编写分工等事项，确定成立标准的编写组、编写原则及要求、工作日程安排等。 2019年7月17日，起草小组对标准各部分内容进行汇总并召开标准讨论会。会上讨论了标准标题的变更、标准内容的着重点、相关引用文件的增减、章节先后顺序的调整、
篇幅的控制、标准相似内容的合并、标准多余内容的删减、术语和定义的补充以及标准是否添加基准组件内容等问题。 2019年7月31日，广东产品质量监督检验研究院召开了第二次标准讨论会，会上对标准内容进行了讨论修改，形成标准草稿。1、对规范性引用文件中的标准进行增添和删减，增加引用的标准年号；2、修改术语和定义的部分内容； 3、修改抽样方案中的抽样数量要求； 4、将样品清洁的章节改为样品前处理，并修改该章节内容； 5、将功率衰减率要求和功率衰减抽样检验判定章节合并为判定章节； 6、增加报告要求的章节。 2019年8月1日至2019年8月31日，标准起草小组走访组件厂5家、业主单位5家、施工单位5家和检测机构5家，征求各利益相关方的意见和建议，并对草稿进行修改，形成讨论稿。1、对标准结构框架进行调整；2、对规范性引用文件中的标准进行删减；3、修改术语和定义中的基准组件定义；4、修改判定要求。 2019年9月4日，广东产品质量监督检验研究院标准组织召开标准研讨会，参会企事业单位12家，参会人员17位。会上对标准内容和编制说明进行讨论，形成征求意见稿。1、修改标准适用范围的表述；2、修改技术要求中功率衰减率的表述；3、修改技术要求中衰减起始点；4、修改技术要求中EL图像要求；5、修改试验方法中EL测试方法；6、现场
光伏阵列上太阳辐照量计算及最佳安装倾角设计 摘要：安装地点确定的固定式光伏阵列最佳倾角要受到系统并网与否的影响。根据Hay提出的天空散射辐射各向异性模型，运用一种新的太阳能辐照量和安装倾角分析方法---Ecotect 可视化分析软件，分别对并网光伏发电系统和离网光伏发电系统的光伏方阵最佳倾角进行研究。结果表明：并网发电系统光伏方阵的最佳安装倾角一般小于当地纬度。在离网发电系统中，均衡性负载的安装倾角大于当地纬度；夏季型负载的最佳安装倾角小于并网发电系统的最佳安装倾角，而冬季型负载的最佳安装倾角大于均衡性负载的安装倾角。 关键词：光伏发电；固定式支架；太阳辐照量；安装倾角 引言 在光伏发电系统中，光伏阵列最佳倾角的选择是首先需要解决的关键问题，最佳倾角的确定主要取决于系统所在区域的地理位置、气象条件以及系统的负载性质。在并网发电系统中，建设方一般希望全年日均发电量最大化，其最佳倾角的确定已有相关文献进行研究。在离网发电系统中，根据用途不同，光伏系统的负载大致可以分为均衡性、季节性和临时性3种。在多数应用中，可以认为全年日均耗电量相同的是均衡性负载；有些负载的耗电量随着季节改变而变化，我们称之为季节性负载，其最佳倾角的确定需要根据负载的具体情况进行具体分析；临时性负载常常作为应急电源使用，实际应用很少，一般只要将光伏阵列倾角调整到在使用时能接收到最大太阳辐照量即可。本文将运用一种新的太阳辐照量和安装倾角分析方法---Ecotect太阳辐照量可视化分析软件，对并网光伏发电系统、离网光伏发电系统的光伏方阵最佳倾角进行研究。 1太阳辐照量计算原理 根据Hay提出的天空散射辐射各向异性的模型，其表达式： Ht=HbRb+Hd[RbHb/H0+1/2(1-Hb/H0)(1+cosβ)]+1/2ρH(1-cosβ)(1) 式中：H、Hb和Hd分别为水平面上的太阳辐照量总量、直接辐照量和散射辐照量；Rb 为倾斜面和水平面上直接辐照量的比值；H0为大气层外水平辐照量；β为倾角；ρ为地面反射率。由此即可计算出朝向赤道不同倾角的方阵面上所接收到的太阳辐照量。 2并网光伏发电系统中光伏阵列最佳倾角的确定 在并网发电系统中，要求系统的全年日均发电量最大，即要求光伏方阵倾角调整至接收到全年最大太阳辐照量。 以在中电电气南京科技园(北纬31°54′，东经118°46′)安装并网光伏发电系统为例。根据NASA气象数据库数据，运用可视化太阳辐照量分析软件对不同安装倾角的光伏阵列上接收到的太阳辐照量进行计算。计算结果如图1。结果表明，安装倾角在25°时，全年接收到的太阳辐照量最大，累计982865Wh/m2，即该项目的最佳安装倾角是25°；同时，在24°～26°时，太阳能辐照量在982704～982865Wh/m2范围，相差较小，如果考虑预留设计裕度，安装倾角可以在24°～26°选取。 3季节性负载离网光伏发电系统中光伏阵列 最佳倾角的确定
太阳能电池板方阵安装角度计算 由于太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建设一个太阳能发电系统的成本还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的费用大约为30~40%，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳电池方阵的方位角与倾斜角是一个十分重要的问题。 1.方位角 太阳电池方阵的方位角是方阵的垂直面与正南方向的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。一般情况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南的夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大的。在偏离正南（北半球）30° 度时，方阵的发电量将减少约10%~15%；在偏离正南（北半球）60°时，方阵的发电量将减少约20%~30%。但是，在晴朗的夏天，太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后，因此方阵的方位稍微向西偏一些时，在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节，太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。方阵设置场所受到许多条件的制约，例如，在地面上设置时土地的方位角、在屋顶上设置时屋顶的方位角，或者是为了躲避太阳阴影时的方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目的等许多因素都有关系。如果要将方位角调整到在一天中负荷的峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参考下述的公式。至于并网发电的场合，希望综合考虑以上各方面的情况来选定方位角。方位角=（一天中负荷的峰值时刻（24小时制）—12）X 1$ （经度－116）10月9日北京的太阳电池方阵处于不同方位角时，日射量与时间推移的关系曲线。在不同的季节，各个方位的日射量峰值产生时刻是不一样的。 2.倾斜角 倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面的夹角，并希望此夹角是方阵一年中发电量为最大时的最佳倾斜角度。一年中的最佳倾斜角与当地的地理纬度有关，当纬度较高时，相应的倾斜角也大。但是，和方位角一样，在设计中也要考虑到屋顶的倾斜角及积雪滑落的倾斜角（斜率大于50%-60%）等方面的限制 条件。对于积雪滑落的倾斜角，即使在积雪期发电量少而年总发电量也存在增加的情况，因此，特别是在并网发电的系统中，并不一定优先考虑积雪的滑 落，此外，还要进一步考虑其它因素。对于正南（方位角为0°度），倾斜角从
光伏组件功率衰减分析研究 2016-08-26 摘要：结合在组件生产和电站质量管理中遇到的问题，对组件材料老化衰减及组件初始光致衰减原因进行了分析和实验测试，提出相应对策。结果表明：组件材料老化功率衰减主要是EVA和背板老化黄变引起，组件初始功率衰减主要由于硅片内硼、氧元素复合引起，提出的对策具有可行性。 0引言 光伏组件是太阳能发电的关键元件，光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增加，组件输出功率不断呈下降趋势的现象[1]。组件功率衰减直接关系到组件的发电效率。国内组件的功率衰减与国外最好的组件相比，仍存在一定差距，因此 研究组件功率衰减非常有必要。组件功率衰减包括组件初始光致衰减、组件材料老化衰减及外界环境或破坏性因素导致的组件功率衰减[2]。外界环境导致功率衰减主要由光伏电站运营不当造成，可通过加强光伏电站的维护进行改善或避免；破坏性因素导致的组件功率衰减是由于组件明显的质量问题所致，在组件生产和电站安装过程对质量进行严格检验把控，可减少此类功率衰减的现象。本文主要研究组件初始光致衰减及材料老化衰减。 1组件初始光致衰减分析
1.1组件初始光致衰减原理分析 组件初始光致衰减(LID)是指光伏组件在刚开始使用的几天其输出功率发生大幅下降，之后趋于稳定的现象。普遍认为的衰减机理为硼氧复合导致，即由p型(掺硼)晶体硅片制作而成的光伏组件经过光照，其硅片中的硼、氧产生复合体，从而降低了其少子寿命。在光照或注入电流条件下，硅片中掺入的硼、氧越多，则生成复合体越多，少子寿命越低，组件功率衰减幅度就越大[3]。 1.2组件初始光致衰减的实验分析 本研究采用对比实验的办法，在背板、EVA、玻璃和封装工艺等条件完全一致情况下，采用两组电池片(一组经初始光照，另一组未经初始光照)，分别将其编号为I和II。同时，生产出的所有组件经质量全检及电致发光(EL)检测，确保质量完全正常。实验过程条件确保完全一致，采用同一台太阳能模拟仪测量光伏组件I-V曲线。 分别取I和II光伏组件各3组进行试验，记录其在STC状态下的功率输出值。随后，将I和II光伏组件放置于辐照总量为 60kWh/m2(根据IEC61215的室外暴晒试验要求)的同一地点进行暴晒试验，分别记录其功率，结果见表1。
光伏电站最佳倾角 在光伏方阵的设计时，如果采用固定式的安装方式，会有一个“最佳倾角”的概念，这里的最佳倾角指的是当光伏方阵按照某一 角度倾斜放置时，光伏板倾斜面上的年总辐射量达到最大，但通常 情况下，与这个最佳倾角相近的角度辐射量差别其实很小。而当在 电站容量一定的情况下，降低倾角可以节约土地、电缆，增加支架 的抗风性；在用地面积一定的情况下，降低倾角可以提高装机容量 和发电量，增加收益。下面以甘肃某地区分布式电站为例，进行对 比分析。 通过软件计算当角度为35°时倾斜面上的年总辐射量最大。23°~37°倾斜面上年总辐射量变化见下图。 图1：不同角度下倾斜面上的年总辐射量 从上图可以看出，23°~37°倾斜面上年总辐射量变化曲线十分 平缓，也就是说最佳倾角附近倾斜面上的总辐射年总量相差很少。
该项目可利用土地面积有限，在这种情况下，分别对35°、30°、25°三个角度电站的装机容量、发电量、投资收益进行对比，结果如下： 图2：不同角度下电站装机容量、发电量、收益当光伏组件倾斜角度为35°时，电站装机容量4.0MW，年平均 发电量534万kW，融资前税前内部收益率12.64%；当倾斜角度为30°时，电站装机容量4.4MW，年平均发电量586万kW，融资前税 前内部收益率12.72%；当倾斜角度为25°时，电站装机容量5.5MW，年平均发电量586万kW，融资前税前内部收益率12.83%。 由此可见，与最佳倾角35°相比，25°收益更好。因此，最佳 只是说辐射量最大，对于电站整体收益未必最佳，不同项目应该根 据项目情况进行多方案对比，最终确定光伏阵列的安装角度。
精心整理 一．接线盒 光伏组件接线盒的主要作用是连接和保护太阳能光伏组件，传导光伏组件所产生的电 流。光伏组件接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件，是集电气设计、机械设计和材料 应用于一体的综合性产品，为用户提供了太阳能光伏组件的组合连接方案。 目前，中国组件制造商生产的组件很多都存在不少的质量问题和隐患，而其中很大一部 分组件质量问题来自于接线盒自身的设计和品质。作为光伏组件制造商的配套企业，接线盒 制造商不仅需要对组件制造商负责，更需要对终端客户负责，特别是对使用过程中人身安全 的保护。所以，优化接线盒结构设计、提高质量是所有接线盒制造企业的首要任务。常州天华新能源科技有限公司（简称“天华新能源”）下属常州华阳光伏检测技术有限 公司（简称“华阳检测”，于2009年12月获得了CNAS实验室认可，认可范围包括光伏组） 件、光伏材料共119项检测能力。公司自2008年开始进行接线盒检测（依据标准：VDE 0126-5:2008），讫今共完成30家接线盒供应商、50多款接线盒的检测和质量分析，获得了 大量的检测数据。
结合光伏组件户外使用的实际情况，我们总结出目前接线盒常见失败项目主要有：IP65 防冲水测试、结构检查、拉扭力试验、湿漏电试验、二极管温升试验、环境试验、750℃灼 热丝试验。 接线盒测试常见失败项目统计图： 一、户外组件因接线盒问题引起的故障图片 接线盒引线端子烧毁 接线盒烧毁 引起组件背板烧焦 组件碎裂 二、接线盒在认证测试中常见失败项目及原因分析 1．接线盒IP65防冲水测试 防水性能是接线盒性能的重要指标。认证测试中，先进行老化预处理测试，然后进行防 冲水测试，再通过外观结构检查和工频耐压测试进行评判。测试能否顺利通过，取决于接线 盒的密封保护程度，而接线盒的密封保护直接影响到成品组件的防触电保护和漏电防护的等 级。就目前常规构造的接线盒而言，其设计和材料的缺陷已在认证测试中显露无疑。图1IP65防冲水测试测试图片 接线盒防冲水测试失败的主要现象大致分为以下几种： ⑴、接线盒密封盒体内大量积水；
并网光伏电站损耗计算 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
并网光伏电站损耗 一、光伏阵列损耗 1、失谐损耗 光伏组件功率“1+1小于2”. 因为光伏组件电流具有恒流性，组件串联后“就小不就大”，即“木桶效应”，所以必须选择电流一致性好的组件串联，选择电压一致性好的串组在并联。 2、光伏阵列的倾斜角 其倾斜角一般在10度~90度的范围计算而得，计算的输入数据不准，或计算方式不精确，均易导致受光效率下降。同时还可能受到积尘、积雪等因素的影响。 3、遮蔽损耗 大型电站内的光伏阵列因限于地形、建筑等可能导致部分组件被遮挡。在较长的电池组串中，如果某个电池被完全遮蔽，就没有了电压，但因其在组串内，还必须承载电流，本身有内阻，所以反而变成了负载，产生局部损耗和发热。通常消除遮蔽损耗的方法是将一定长度的电池用旁路二极管分成几部分。跨接在被遮蔽的组件二极管只将该部分旁路，这样可使电池串电压和电流按比例损失，不会损失更多的功率。 4、温度损耗
光伏组件的温度特性是，温度越高，电压越低。一般，工作温度比参考温度每上升1度，光伏电池的电压就降低%。二、最大功率跟踪损耗 MPPT最大功率跟踪，存在一个寻找最大功率的过程，再完美的算法也不可能达到100%的最优。 三、直流线缆线损 直流侧电流较大，损耗不可避免。减少这种损耗的方法是增大电缆的截面积（减小电缆电阻），和增加组串电池的数量（升高直流电压）。 四、逆变器损耗 目前国内并网逆变器的效率一般为92~97%之间。以元/度的电价计算，逆变器效率差2%，年发电量会减少%。 五、交流线缆损耗 与直流电缆损耗一样，解决方式也一样。 六、变压器损耗 目前普通变压器的效率一般为96%。电站规模越大，其效率影响越大。 结论：提升整体电站的效率，是注重每个环节的损耗，除上述损耗外，还有光伏组件的表面清洁度，以及所选用的无功补偿的效率等等。一般全站效率范围在70%~90%。