浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减

光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。

其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。

考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At 换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。

Pin 为单位面积的入射光功率。

实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 1.5 条件，即在25℃下，Pin= 1000W / m 2。

2、光伏系统综合效率（PR）η总＝η1×η2×η3光伏阵列效率η1：是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。

光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。

逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。

交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。

3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。

而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。

计算日发电量时，近似计算：理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量kW.h/m2/d）/1kW/m2（日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。

光伏板衰减随着环境保护意识的不断增强和可再生能源的重要性日益凸显，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛的关注和应用。

然而，光伏板的衰减问题成为限制其发展和利用的一大难题。

光伏板衰减是指光伏板在长时间使用过程中，其发电效率逐渐下降的现象。

这种现象的发生主要是由于光伏板受到了一系列外界因素的影响。

首先，太阳辐射的变化是导致光伏板衰减的重要原因之一。

太阳辐射的强度和角度随着时间和天气的变化而不断变化，这将直接影响光伏板的接收效果。

其次，温度的变化也会对光伏板的发电效率造成影响。

高温会导致光伏板的温度升高，从而使其发电效率降低。

此外，光伏板表面的污染和腐蚀也是导致衰减的重要因素。

长期暴露在大气环境中，光伏板表面会积累尘埃、雾霾等杂质，这些污染物会降低光伏板的透光性，从而影响其发电效率。

为了解决光伏板衰减问题，科学家们进行了大量的研究和探索。

在太阳辐射变化方面，研究人员通过开发智能控制系统，实现对光伏板角度的自动调整，以最大限度地利用太阳光的能量。

同时，他们还研究了光伏板的材料特性，寻找更加稳定和抗衰减的材料，以延长光伏板的使用寿命。

在温度变化方面，科学家们通过改善光伏板的散热设计，减少温度对光伏板发电效率的影响。

此外，他们还研究了光伏板的自洁技术，通过利用特殊的涂层材料或设计表面结构，减少污染物的附着，保持光伏板的透光性。

除了科学研究的努力，政府和企业也在推动光伏板衰减问题的解决。

政府在政策层面加大了对光伏发电的支持力度，通过补贴和优惠政策鼓励人们安装和使用光伏板。

企业则加强了对光伏板的质量控制和售后服务，提供更加可靠和持久的产品。

光伏板衰减问题的解决不仅关乎光伏发电行业的发展，也直接关系到实现可持续能源的目标。

通过科学研究和技术创新，我们可以不断提高光伏板的发电效率和使用寿命，最大程度地利用太阳能资源，减少对传统能源的依赖，为人类创造一个更加清洁和可持续的未来。

光伏板衰减是光伏发电领域中的一个重要问题。

光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。

其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。

考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At 换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。

Pin 为单位面积的入射光功率。

实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 条件，即在25℃下，Pin= 1000W / m 2。

2、光伏系统综合效率（PR）η总＝η1×η2×η3光伏阵列效率η1：是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。

光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。

逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。

交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。

3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。

而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。

计算日发电量时，近似计算：理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量m2/d）/1kW/m2（日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）二、影响发电量的因素的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。

当电站的地点和规模确定以后，前两个因素基本已经定了，要想提高发电量，只能提高系统效率。

光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析一、绪论在光伏行业发展形势一片大好情况下，光伏行业也出现了一些问题，其中光伏组件功率衰减幅度较大问题，对电站运营商及组件厂商影响都比较大。

本文试图从多个方面分析组件功率衰减的原因，尽量在生产中避免，提高组件质量，以减少电站运营商的投诉，提高自身声誉。

二、原因分析目前市场上主流的晶体硅光伏组件是由钢化玻璃、EVA、晶体硅电池片、背板、铝边框、接线盒、硅胶等原辅材通过一定的封装工艺，加工制作而成。

组件功率衰减是指光伏组件随着光照时间的增长，组件输出功率逐渐下降的现象。

导致组件输出功率下降的原因有三大类：第一类为组件的光致衰减及老化衰减；第二类是组件质量问题造成的功率非正常衰减；第三类为外界环境因素导致的破坏性影响，引起组件功率衰减甚至组件损坏。

三、光致衰减及老化衰减所谓光致衰减是指阳光的照射导致电池片功率下降的现象。

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。

3.1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。

3.2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EVA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。

光伏发电系统的发电效率与功率衰减分析随着环境保护意识的增强和可再生能源的发展，光伏发电系统作为一种清洁能源的代表在近年来得到了广泛的应用。

然而，光伏发电系统在实际运行中存在一定的发电效率和功率衰减问题，这不仅影响了系统的经济性和可靠性，还制约了其进一步推广和应用。

因此，对光伏发电系统的发电效率和功率衰减进行深入的研究和分析，对于提高光伏发电系统的性能具有重要意义。

一、发电效率分析发电效率是衡量光伏发电系统性能的重要指标之一。

光伏发电系统的发电效率主要受到以下几个因素的影响：1. 光照强度：光伏发电系统的主要能量来源是太阳辐射，因此太阳光的强度直接影响着系统的发电效率。

在充足的光照条件下，光伏电池的发电效率较高，而在光照较弱或遮挡光照的情况下，光伏电池的发电效率会大幅降低。

2. 温度：光伏电池在工作过程中会产生热量，高温会导致光伏电池的发电效率下降。

一般来说，光伏电池的温度越高，发电效率就越低，因此需要进行合理的温度控制和散热装置的设计。

3. 光伏电池类型和质量：不同类型和质量的光伏电池具有不同的发电效率。

目前市面上常见的光伏电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等，其中单晶硅光伏电池的发电效率相对较高，但成本也较高。

二、功率衰减分析光伏发电系统的功率衰减是指系统在使用一段时间后，发电功率出现下降的现象。

主要原因包括：1. 光伏电池老化：光伏电池在长期工作的过程中，会逐渐老化，导致发电效率下降。

这是由于光伏电池内部材料的晶格结构发生变化而引起的，可以通过定期更换老化严重的光伏电池来解决。

2. 面板污染：光伏发电系统中的面板表面容易积累灰尘、污垢等杂质，这会降低光的透过率，进而影响发电效率。

定期对面板进行清洁可以有效提高系统的发电功率。

3. 线路损耗：光伏发电系统中的电缆和连接器等元件会因为线路电阻和接触不良等原因导致功率损耗，进而导致系统的发电效率下降。

因此，选择合适的线缆和连接器并确保接触良好，能够减小线路损耗。

光伏组件发电功率衰减测试标准与方法高源;张节潭;孙光友;李永胜;李红涛【摘要】概述了光伏组件功率衰减测试标准,介绍了光伏组件发电功率衰减测试的实验室加速老化测试法和光伏电站实地测试法,对两种方法进行了比较,结合光伏电站光伏组件功率衰减测试实际情况,对未来光伏组件发电功率衰减测试工作进行了展望.【期刊名称】《青海电力》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】4页(P32-35)【关键词】光伏组件;功率衰减;测试标准;测试方法【作者】高源;张节潭;孙光友;李永胜;李红涛【作者单位】国网青海省电力公司海东供电公司,青海海东 810600;国网青海省电力公司电力科学研究院青海西宁 810008;青海省光伏发电并网技术重点实验室,青海西宁 810008;国网青海省电力公司,青海西宁 810008;国网青海省电力公司海东供电公司,青海海东 810600;中国电力科学研究院,北京 00085【正文语种】中文【中图分类】TM6152016年，我国太阳能光伏发电量为662亿千瓦时，同比增长42.1%，光伏发电新增装机容量3 454万千瓦。

截至2016年底，累计装机容量7 742万千瓦，其中光伏电站累计装机容量6 710万千瓦，分布式电源累计装机容量1 032万千瓦，新增和累计装机容量均为全球第一。

2017年，国家发改委和国家能源局印发的《能源发展“十三五”规划》提出明确要求，推进非化石能源可持续发展，2020年太阳能发电规模达到1.1亿千瓦以上，在未来几年时间内中国光伏产业仍将保持较高的发展速度和空间。

随着光伏电站运营时间的不断增长，发电量会发生不同程度的减少，光伏组件是光伏发电的核心部件，光伏组件发电功率衰减直接影响到整个光伏电站的发电效率。

目前，我国大多数集中式光伏电站未定期开展光伏组件功率衰减的测试工作，部分开展测试工作的光伏电站出于保密很少公开数据，这不利于光伏组件功率衰减特性的研究。

相比德国、美国、日本等光伏应用较早的国家，我国在数据统计、长期跟踪、检测检验、加速老化测试等方面的研究相当匮乏〔1〕。

湖南省光伏扶贫电站光伏组件衰减专题报告一、光伏组件衰减概念及原因1、光伏组件衰减概念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，衰减率是其最直接的指标。

（1）光伏组件衰减率的定义光伏组件衰减率是指光伏组件运行一段时间后，在标准测试条件下（AM1.5、组件温度25°C,辐照度1000W/m2）最大输出功率与投产运行初始最大输出功率的比值。

国能发新能〔2017〕32号《国家能源局工业和信息化部国家认监委关于提高主要光伏产品技术指标并加强监管工作的通知》中明确指出：计算公式为：光伏组件蓑减率=%-'枇产.行榭-匕配［运行1段时间,x匕MX强/逵行初如（2）光伏组件衰减率的确定方法可采用加速老化测试方法和实地比对验证方法确定组件衰减率。

加速老化测试方法是利用环境试验箱模拟户外实际运行时的辐照度、温度、湿度等环境条件，并对相关参数进行加倍或加严控制，以实现较短时间内加速组件老化衰减的目的。

加速老化测试完成后，要标准测试条件下，对试验组件进行功率测试，依据衰减率公式，判定得出光伏组件发电性能的衰减率。

实地比对方法是自组件投产运行之日起，根据项目装机容量抽取足够数量的组件样品，由国家资质认定（CMA）的第三方检测实验室,按照GB/T6495.1标准规定的方法，测试其初始最大输出功率后，与同批次生产的其他组件安装在同一环境下正常运行发电，运行之日起一年后再次测量其最大输出功率。

将前后两次最大输出功率进行对比，依据衰减率计算公式，判定得出光伏组件发电性能的衰减率。

（3）光伏组件衰减的规律实际上，光伏组件从制造出来后就一直处于衰减的状态，但在包装内未见光时衰减非常慢，一旦开始接受太阳光照射后，衰减会急剧加快，衰减一定比例后逐渐稳定下来，典型多晶硅和单晶硅组件衰减示意如图所示。

某多晶硅光伏组件25年功率衰减示意图某单晶硅光伏组件25年功率衰减示意图2、光伏组件衰减的原因光伏组件衰减一般分为初始光致衰减、老化衰减、PID电势能诱导衰减及外界环境或破坏性因素导致的组件功率衰减。

光伏组件衰减及系统效率下降原因分析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。

一、组件的衰减光致衰减也称S-W效应。

a-Si∶H薄膜经较长时间的强光照射或电流通过，在其内部将产生缺陷而使薄膜的性能下降，称为StaEbler-Wronski效应(D.L.Staebler和C.R.Wronski最早发现。

个人认为光伏组件的衰减实际就是硅片性能的衰减，首先硅片在长期有氧坏境中会发生缓慢化学反应被氧化，从而降低性能，这是组件长期衰减的主要原因;在真空成型过程中会以一定比例掺杂硼(空穴)和磷(给体)，提高硅片的载流子迁移率，从而提高组件性能，但是硼作为缺电子原子会与氧原子(给体)发生复合反应，降低载流子迁移率，从而降低组件的性能，这是组件第一年衰减2%左右的主要原因。

组件的衰减分为：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。

二、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。

光伏电站运行指标与评价近年来，随着人们对可再生能源的重视程度不断提升，光伏电站已然成为了其中的一种主要形式。

在光伏电站建设完毕后，如何对其进行监测评价，成为了一个至关重要的问题。

因此，本文将从光伏电站的运行指标和评价两个方面加以分析论述。

一、光伏电站的运行指标从字面上来理解，运行指标就是用来表示光伏电站的运行情况的数量指标。

常见的运行指标有以下几种：1. 发电量发电量指电站在一定时间内发电的总量，常用的单位是千瓦时（kWh）。

发电量的高低不仅反映出光伏电站的能量利用率，还可以为用户提供参考，对电站的设计和运营调整有重要意义。

2. 效率效率指电站发出的电能与光能输入的比值，也就是光伏组件转化率。

通常，组件的转化率越高，电站的功率输出效率也就越高。

3. 状态误差状态误差是指电站功率输出与理论功率输出之间的误差，误差越小表明光伏电站的运行状态越好。

4. 年损失电量率年损失电量率是指光伏电站年损失发电量与年总发电量之比，是衡量发电效率和运行质量的重要指标。

年损失电量率越低，表明光伏电站的性能更为稳定。

5. 反射率反射率指追踪器反射镜反射光线的反射效率。

反射率越高，追踪器反射镜反射的光线获取的收益也就越高，从而能够提高整个光伏电站的发电效率。

二、光伏电站的评价评价光伏电站的质量和性能不仅需要考虑以上几个指标，还需要考虑以下几个因素：1. 光伏组件的质量和性能光伏组件的质量和性能直接影响着光伏电站的发电效率。

在对光伏电站进行评价时，需要对光伏组件的质量和性能进行检测和评估。

2. 系统的可靠性和稳定性光伏电站的可靠性和稳定性是保证电站正常运转的关键。

为了确保光伏电站的品质，必须对电站的电气部分进行频繁检查和维护，从而可以及时发现和处理问题。

3. 操作和维护的困难程度并不是所有的电站都可以轻松操作和维护。

检验光伏电站的可行性时，必须要考虑到操作和维护的难易程度，以便保持电站的稳定运作。

4. 电站的环保程度光伏电站是一种环保型电站，在电站的设计和建设过程中，需要考虑到环境保护问题。

光伏板衰减光伏板是一种将太阳能转化为电能的设备，它在可再生能源领域扮演着重要的角色。

然而，随着时间的推移，光伏板的性能会逐渐衰减，这给可持续能源的开发和利用带来了一定的挑战。

本文将探讨光伏板衰减的原因以及可能的解决方案。

光伏板衰减的主要原因之一是光照强度的变化。

太阳能在不同时间和地点的光照条件下会有所不同，这直接影响着光伏板的性能。

例如，在阴天或夜晚，光照强度会大大降低，这将导致光伏板产生的电能减少。

此外，光伏板在使用一段时间后，由于各种因素的影响，如灰尘、腐蚀等，其表面会逐渐积累杂质，从而降低光的透过率，进而影响光伏板的性能。

针对光伏板衰减问题，研究人员提出了一些解决方案。

首先，定期清洁光伏板表面是保持其性能的关键。

通过清洗光伏板表面的灰尘和污垢，可以恢复光的透过率，提高光伏板的发电效率。

其次，开展定期维护和检查工作也是至关重要的。

通过定期检查光伏板的性能，及时发现和修复问题，可以有效延长光伏板的使用寿命。

技术的进步也为解决光伏板衰减问题提供了一些新的途径。

例如，研究人员开发了一种自洁型光伏板，通过表面涂覆特殊的材料，可以让光伏板自动清洁，减少污垢积累，从而提高发电效率。

另外，一些研究还探索了使用纳米材料和光学结构来提高光伏板的光吸收效率和转换效率，从而降低光伏板的衰减速度。

除了技术方面的解决方案，政策和经济手段也可以促进光伏板的长期稳定性和可持续发展。

例如，一些国家和地区通过制定补贴政策和优惠政策，鼓励人们购买和使用光伏板。

这些政策可以降低光伏板的成本，提高其使用率，从而减缓光伏板的衰减速度。

总的来说，光伏板衰减是光伏发电领域面临的一个重要问题。

通过定期清洁和维护光伏板，采用新技术和材料来提高其性能，以及制定相关政策和经济手段来促进其可持续发展，可以有效减缓光伏板衰减的速度，提高其使用寿命和发电效率。

在可再生能源的发展中，光伏板的衰减问题需要得到更多的关注和研究，以推动其更加广泛的应用和发展。