（晋能清洁能源光伏工程有限责任公司山西省太原市030006）
摘要：全球各国经济的发展都伴随着环境的破坏，所以人类不仅仅寻求环保能源来保护环境，还需要能够满足人类社会发展的需要。新能源现在成为世界关注的热点，因为环境的保护受到了越来越多的重视。太阳能作为新能源之一，而太阳能光伏发电系统则在新能源行业中占据了重要的位置，本文旨在提出合理的方案来提高光伏发电系统效率，促进包括太阳能在内的光伏发电的普及。
关键词：光伏电站；系统效率；PR值
1系统效率的作用
电站发电效率和可靠性的高低可以通过光伏电站系统效率的数值来表示。通系统效率数值不仅可以比较一个光伏电站和其他光伏电站的电力输出能力，此外还可以进行长期监控光伏电站的发电性能状态。
在一个固定时间段内测定的系统效率值并不能完全代表比较的绝对性，不过数值可以告诉管理人员电站性能和输出是否正常：假设一个光伏电站在试运行时状态最佳，由此得出的电站系统效率PR值设定为固定参考值1，那么经过一段时间的运行后，PR值就会小于1，如果这个数值偏差在一定范围内则是允许的，不过当PR值偏差超过正常范围，则说明光伏电站可能开始出现故障了。
2计算系统效率PR值的计算
在计算光伏电站系统效率PR值时，首先需要各种在计算时需要的各种变量。这些变量有的可以通过仪表直接读取，有的则需要对各种数值进行计算才能够得到。
在测量光伏电站的系统效率时需要的两个量：一个是某一时间段的发电量；另一个则是某一时间段方阵面上的总辐射量。某一时间段的发电量是电费结算的依据；某一时间段方阵面上的总辐射量通常有2种测量方式。这两种测量方式为一是利用方阵面上的总辐射表测量；二是利用标定的太阳能电池板测量。
利用太阳能电池板面上的总辐射表测量而不能采用普通的总辐射仪器，要用达到3%的准确度，需要采用[二等标准]等级。利用标定的太阳能电池板测量要注意硅电池对光谱吸收的选择性以及相对透射率的影响。
系统效率的公式：PRT=
PT：在T时间段内电站的平均系统效率
ET：在T时间段内电站输入电网的电量
Pe：电站组件装机的标称容量
hT:是T时间段内方阵面上的峰值日照时数
3PR值的提高方案
系统效率，即PR值，作为影响系统发电量的因素之一，如何提高光伏发电的系统效率，对于提高太阳能的发电量具有重要的作用，下面通过研究影响系统效率PR值的因素来提出提高PR值的方案。
（1）光照损失和温度损失
光照资源主要分为水平辐射度、散射、峰值日照小时数等因素，光伏组件的工作温度一般比环境温度高10~30℃，根据组件的工作特性，由于发电设备的电流与电压会受到光照损失与温度损失的影响，从而影响光伏组件的转换效率。非晶硅组件的峰值功率温度系数通常在-0.2%/℃左右，而多晶硅组件通常在-0.4%/℃左右。
所以，在温度较高的地区选择低温度系数组件，在温度较低的地区选择高温度系数组件，可以有效提高光伏电站的系统效率。
（2）光伏组件转换效率
光伏组件转换效率的的高低对光伏电站的PR值也有着重要的影响。影响组件转换效率的因素有非常多钟，而且不同的因素对光伏组件转换效率的影响程度不同，所以我们要根据不同类型的影响因素去确定合理的措施，来提高光伏组件的转换效率，采用PVSYST可以计算得到，不匹配损失约0.1%。考虑到杂散因素，不超过0.5%。当前影响光伏组件的转换效率有两种因素：一种是由于电压出现的偏差引起的平均值起作用；另一张则是由于电流引起的偏差引起的短板效应，所以，光伏组件都是按照电流分档的。同时，组件有正偏差，提升PR；组件有负偏差，降低PR。
组件的实际功率与标准功率的偏差也会影响PR值的提高，可以选择正偏差的光伏组件来提高系统效率。
（3）污秽损失
污秽损失一方面跟当地的气候条件；另一方面运营期的清洗方式和频率有关系。
光伏电站组件清洗的频率与时间需要在大量的实验的基础上得到最适合清洗设备的时间点，通过实验发现当电流增加5%即需要清洗，需要对设备合理的清理污秽。当前如果一直按这样的冲洗频次，全年由于污秽损失的发电量会较低，约3%。所以要定期清理光伏设备，以提高PR值。
（4）阴影遮挡、组串失配
当前的阴影遮挡分为远方遮挡和近处遮挡，遮挡会对光伏发电的系统效率有一定的影响，不是与遮挡的辐射比例呈正比的，与组件布置、组串接线有关系。可采用PVSYST6模拟分析。组串失配主要为两种：电压偏差引起的平均值起作用和电流偏差引起的短板效应，所以，光伏组件都是按照电流分档的。
但是并不是倾斜角真的越小越好，如果将倾角变为0°，预计PR将提高4%左右。虽然PR提高了，但是光伏发点系统的发电量却大幅降低，产生的经济效益也不断下降。
（5）逆变器出口至并网点的损失
逆变器出口至并网点的损失主要是单元升压变压器损失和主变压器损失，其中单元升压变压器损失约2%左右，主变压器损失约1%左右，二者都是由于夜间空载损耗引起的，我们可以通过选择高效变压器、提高汇集电压等级、优化电缆敷设路径、增大电缆界面等措施，减小逆变器出口至并网点的损失对PR值提高的影响，以提高系统效率。
但是，采用一些先进的材料和技术等均可以提高系统PR，但是同时也会增加光伏发电的建造成本，所以要综合考虑需求之后才能确定。
（6）逆变器损耗
逆变器损耗是指逆变器在把直流电转换成交流电过程中所造成的能力损失，该损耗包括逆变器自身的损耗、对于超出逆变器额定功率或由于超出工作电压范围造成的损失等。其损耗约2%左右。所以在选择逆变器时要选择高效率逆变器，优化组串与逆变器的匹配，以达到提高PR值的目的。
（7）可利用率
设备的可靠性和系统的设计会影响影响光伏发电设备的可利用率。影响系统可利用率的重要因素包括逆变器、汇流箱、电缆接头和跟踪支架等设备的可靠性。设备可利用率的系数一般选为98%~99%，这个数值是通过光伏电站的实际运营经验来确定的。所以要提高光伏电站的系统效率，就要选择高可靠性设备，优化系统设计。
4结语
由于光伏电站在我国的日益普及，我们应该不断提高其系统效率，通过了解了光伏电站的定义的基本概念，分析了影响光伏电站PR值提高的各种因素，如光照损失和温度损失，光伏组件转换效率，污秽损失，逆变器出口至并网点的损失和逆变器损耗等等因素，我们可以通过从各种影响因素入手，来提高光伏电站的系统效率，从而实现太阳能在工业与日常生活领域的更加普及。
参考文献：
[1]张盛忠.不同接入系统下的光伏发电效率分析[J].可再生能源，2014，32（1）：29—33
[2]徐瑞东.光伏发电系统运行理论与关键技术研究[D].南京：南京航空航天大学，2012.
作者简介：
曹云贵，男（1968），研究生，晋能清洁能源光伏工程有限责任公司总经理，研究方向：光伏工程建设，光伏运维，光伏电站。