施建坤 俞惠江

（浙江貝盛新能源開(kāi)發(fā)有限公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

分布式光伏電站在電力運(yùn)行以及運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，起到了重要的支撐及保障作用。然而分布式光伏電站在運(yùn)行的過(guò)程中，容易受到人為和自然因素的干擾，影響供電電流的穩(wěn)定性和用電過(guò)程中的安全性。需要對(duì)分布式光伏電站發(fā)電效率提升的影響因素進(jìn)行研究，找出影響因素，采取相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，才能提升發(fā)電效率以及質(zhì)量。

1 對(duì)影響因素的分析

1.1 設(shè)施設(shè)備因素

分布式光伏電站在生產(chǎn)和運(yùn)行的過(guò)程中，是由很多設(shè)施組成的。一旦這些設(shè)施在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)故障，電力生產(chǎn)都會(huì)受到相應(yīng)的影響，對(duì)發(fā)電效率也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致電力供應(yīng)出現(xiàn)嚴(yán)重失調(diào)。在一定程度而言，電力設(shè)備自身的因素也會(huì)對(duì)電力輸送效率產(chǎn)生一定的影響。分布式光伏電站在運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，設(shè)備會(huì)通過(guò)光伏電池板和電力之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換[1]。在這種情況下，必須對(duì)電站運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行正確的選擇，保障設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程之中，能夠達(dá)到供電所需設(shè)備的應(yīng)用要求。

1.2 影響發(fā)電效能的首要因素

在對(duì)屋頂分布式光伏電站造成干擾的因素進(jìn)行深入研究的過(guò)程中，對(duì)電站內(nèi)部因素進(jìn)行合理的分析，當(dāng)?shù)刃Оl(fā)電小時(shí)，需要對(duì)影響因素進(jìn)行更好的把握。一般情況下，依據(jù)相應(yīng)的公式對(duì)發(fā)電現(xiàn)有風(fēng)的等效發(fā)電數(shù)量小的情況進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)采用這種方式，能夠有效的計(jì)算出當(dāng)?shù)刃Оl(fā)電的數(shù)值偏小時(shí)，數(shù)值更具相應(yīng)的準(zhǔn)確性，見(jiàn)公式（1）：

等效發(fā)電小時(shí)數(shù)值=發(fā)電量/電站標(biāo)稱的平均容量數(shù)值 （1）

在該因素的影響下，分布式發(fā)電站的運(yùn)行效率也影響著整個(gè)發(fā)電效率。有學(xué)者對(duì)NASA、SolarGis、Meteonorm 3種模擬的軟件進(jìn)行了深入的研究。在研究期間，對(duì)相應(yīng)思維的分布式光伏電站系統(tǒng)工作的效率進(jìn)行了合理、科學(xué)的計(jì)算，得出了電站在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的效率，通常在74%～80%，而在該過(guò)程之中最佳的安裝角度為31°。如果將SolarGis 模擬軟件作為分布式光伏電站整體效率研究的基礎(chǔ)，那么電站的峰值發(fā)電小數(shù)值所產(chǎn)生的結(jié)果為1 704 h，而實(shí)際的系統(tǒng)效率卻為76%。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)分布式光伏電站進(jìn)行12 d 的總體機(jī)型研究分析，與全年發(fā)電量的數(shù)值合并之后進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)SolarGis 模擬軟件的發(fā)電效率達(dá)到了78%。綜上所述，能對(duì)分布式光伏電站發(fā)電效率產(chǎn)生影響的因素主要有發(fā)電所需用的天數(shù)、發(fā)電所轉(zhuǎn)換的電量與發(fā)電所產(chǎn)生的效能。

1.3 不可抗力因素的影響

分布式光伏電站的基本發(fā)電是其通過(guò)太陽(yáng)光源的輻射而進(jìn)行的，太陽(yáng)光源輻射的強(qiáng)度有了保障之后，才能為分布式光伏電站提供電力生產(chǎn)和輸送。分布式光伏電站在運(yùn)行的過(guò)程之中，會(huì)受到自然界中不同因素的影響，例如風(fēng)、雨、雷、電等不可抗力的因素[2]。所以，電力建設(shè)管理人員，需要對(duì)設(shè)施設(shè)備之中的自然因素進(jìn)行有效排查，保證電力能夠平穩(wěn)、安全的輸送運(yùn)行。

2 發(fā)電過(guò)程中最具代表性的技術(shù)

分布式光伏發(fā)電站在提升發(fā)電效率的同時(shí)，需要運(yùn)用到一些比較具體的技術(shù)。而運(yùn)用最廣泛的就是光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)。光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)能夠利用太陽(yáng)電池的光生伏打效應(yīng)，直接地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為所需的電能，在接入電網(wǎng)時(shí)，可分為并網(wǎng)與獨(dú)立2 種光伏發(fā)電系統(tǒng)。其中，并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要的功能是將太陽(yáng)能電池板輸出的直流電轉(zhuǎn)化為具有同種幅值的交流電，并網(wǎng)系統(tǒng)是將儲(chǔ)存到的多余的電能直接通過(guò)開(kāi)關(guān)輸送到電網(wǎng)，當(dāng)電能不足時(shí)再通過(guò)電網(wǎng)開(kāi)關(guān)來(lái)給負(fù)載供能，并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，電流會(huì)引起電壓波動(dòng)，期波動(dòng)大小與阻抗和功率的關(guān)系為：

獨(dú)立型的發(fā)電系統(tǒng)主要是通過(guò)陣列，將收集到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能送入?yún)R流箱，再經(jīng)過(guò)逆變器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡棉D(zhuǎn)變來(lái)的交流電給負(fù)載供電，其中的充放電控制器能夠在電量有剩余的時(shí)候儲(chǔ)存電能，當(dāng)發(fā)電量不足的時(shí)候，將儲(chǔ)存的電能供給給本地負(fù)載。在對(duì)分布式光伏發(fā)電具體技術(shù)深入分析時(shí)，要對(duì)2 點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析。1）光伏發(fā)電的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與配置方面是否存在問(wèn)題。2）控制好發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，對(duì)并網(wǎng)進(jìn)行控制。以上這些都是保障技術(shù)開(kāi)展的首要因素，也是具體技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵。

3 分布光伏電站發(fā)電效率提升策略

3.1 施工的標(biāo)準(zhǔn)化

分布式光伏電站的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備在進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，對(duì)電站的施工有嚴(yán)格的要求。分布式光伏電站在建設(shè)的過(guò)程之中，涉及很多建設(shè)項(xiàng)目，因此需要具有針對(duì)性地對(duì)相關(guān)醒項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)、管理，目的是提升整體的電力運(yùn)行效率。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)處理

為了提升分布式光伏電站的發(fā)電效率，需要對(duì)光伏電站實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)和處理。只有完善電站標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，才能提升分布式光伏電站整體的發(fā)電效率。在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中，對(duì)電站的運(yùn)行方面進(jìn)行科學(xué)的、合理的優(yōu)化，能夠提升電站的運(yùn)行效率。例如，可以將太陽(yáng)的輻射強(qiáng)度按照月份的變化進(jìn)行合理的分析，然后對(duì)其進(jìn)行合理有效的規(guī)劃。使電站設(shè)備建設(shè)和運(yùn)行做到相互匹配、相互優(yōu)化，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)[3]，需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化電壓進(jìn)行有效且合理的設(shè)計(jì)、處理，通過(guò)對(duì)方案進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。

3.3 選定設(shè)備型號(hào)的要求

對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理、科學(xué)的選定至關(guān)重要。設(shè)備型號(hào)的判斷和選擇合理，有利于提升分布式光伏電站的整體性的發(fā)電效率，具有重要的研究意義。設(shè)備型號(hào)對(duì)發(fā)電能力轉(zhuǎn)換、發(fā)電運(yùn)輸方面具有非常重要的影響，設(shè)備型號(hào)主要分為4 類。即IMW、方陣、MPPT、逆變器。不同型號(hào)的設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中，在發(fā)電、供電效率等方面有著差異性。就種情況而言，對(duì)電站發(fā)電設(shè)備進(jìn)行科學(xué)化、合理化的選用，能夠?yàn)榉植际焦夥娬镜倪\(yùn)行提供相應(yīng)的保障。

3.4 按期維護(hù)

按規(guī)定時(shí)間對(duì)分布式光伏電站進(jìn)行維護(hù)，就分布式光伏電站的運(yùn)行效率方面而言，有著非常重要的作用。光伏電站在運(yùn)行的過(guò)程中，需要借助太陽(yáng)能電池接收太陽(yáng)輻射，一旦太陽(yáng)能電池接收板被灰塵和積雪覆蓋，就會(huì)導(dǎo)致整體發(fā)電站的電力受到阻礙，嚴(yán)重影響電力發(fā)電站的生產(chǎn)效率。在光伏運(yùn)行電站運(yùn)行中，能對(duì)生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響的因素有很多，例如天氣、環(huán)境等，一般情況下，遭到霧霾影響，電站的發(fā)電效率可能會(huì)受到5%左右的影響，在陰雨天，電站的發(fā)電量是平時(shí)陽(yáng)光充足的10%～20%，因此，想要讓整體電力在生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中保持正常狀態(tài)。就需要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)，保障設(shè)備在維護(hù)和管理之中，能夠發(fā)揮出自身最大的效能，從而提升整體的發(fā)電效率。

4 分布式光伏電站未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 大數(shù)據(jù)

國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的知道意見(jiàn)》一文中，針對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”專項(xiàng)中明確指出，鼓勵(lì)能源企業(yè)生產(chǎn)、能源智能化推動(dòng)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)、電能負(fù)載等數(shù)據(jù)線進(jìn)行深入的挖掘與分析。提高精準(zhǔn)度、對(duì)故障進(jìn)行判斷、對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，以此來(lái)提高新能源利用的效率和運(yùn)行的安全性[4]。通過(guò)建設(shè)分布式能源網(wǎng)絡(luò)，對(duì)智能化電力、管理技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行構(gòu)建。使電力設(shè)施和電力終端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)能夠進(jìn)行雙向的智能化調(diào)控，有效地接入分布式電源得到，最終建成開(kāi)放、共享的新能源網(wǎng)站。在該過(guò)程中，就需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、診斷技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)手段，從而構(gòu)建一套具有高效、穩(wěn)定的光伏電站遠(yuǎn)程的檢測(cè)、診斷系統(tǒng)，為分布式光伏電站的正常運(yùn)行提供技術(shù)支撐。

4.2 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)+分布式光伏發(fā)電模式，可以直接利用并網(wǎng)的逆變器、電表以及氣象站的聯(lián)合數(shù)據(jù)，再通過(guò)Wi-Fi 等通信介質(zhì)，直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器上，在客戶端就可以直接看到數(shù)據(jù)，再與天氣狀況進(jìn)行結(jié)合，對(duì)發(fā)電數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘與分析，為相關(guān)的業(yè)務(wù)專家建立非常重要的知識(shí)庫(kù)，達(dá)成一鍵體驗(yàn)、自動(dòng)巡檢的服務(wù)體驗(yàn)。對(duì)電站運(yùn)行出現(xiàn)的故障與隱患進(jìn)行定期檢測(cè)，并運(yùn)用信息推送技術(shù)，智能化、自動(dòng)化的派單技術(shù)完成對(duì)相關(guān)設(shè)備的維護(hù)服務(wù)。提高光伏電站的發(fā)電效率，增加用戶發(fā)電所獲得的收益。而一鍵體驗(yàn)、自動(dòng)巡檢、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的運(yùn)用，通過(guò)對(duì)電站進(jìn)行全方位的檢查，采用獨(dú)立任務(wù)體控制的方式，自身具備可擴(kuò)展性，適用于不同環(huán)節(jié)。在內(nèi)部采用了緩存技術(shù)，提高了處理速度、訪問(wèn)效率，減輕了服務(wù)器的壓力。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷更新，發(fā)電方法和發(fā)電功能也在逐步優(yōu)化。在此前提下，需要對(duì)影響分布式光伏電站效率的相關(guān)因素進(jìn)行分析，提供相應(yīng)的對(duì)策，對(duì)相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行培養(yǎng)，通過(guò)相關(guān)人員的不斷努力，提高分布式光伏發(fā)電站的發(fā)電效率，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供電力支撐。綜上所述，只有對(duì)分布式光伏電站發(fā)電效率的提升策略進(jìn)行合理、科學(xué)的應(yīng)用，才能使發(fā)電效率、發(fā)電質(zhì)量得到相應(yīng)的保障，全面提升分布式光伏電站的發(fā)電效率。