摘要：隨著能源危機(jī)和環(huán)境惡化問題的加劇，科技工作者進(jìn)一步增加了新能源的開發(fā)和利用。太陽能光伏發(fā)電作為新型清潔能源的主要力量，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，光伏發(fā)電效率低下已成為制約光伏發(fā)電發(fā)展的瓶頸。因此，提高光伏發(fā)電效率的研究具有重要的意義和價值。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；發(fā)電效率；太陽能電站；分布式光伏；

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類社會的發(fā)展，巨大的能源消耗和由此產(chǎn)生的環(huán)境污染對人類的生產(chǎn)和生活構(gòu)成了巨大的威脅。為此，研究人員開始致力于新能源的開發(fā)和利用，以緩解世界能源危機(jī)。太陽能作為一種常見的綠色清潔能源，得到了進(jìn)一步的挖掘。光伏發(fā)電也反映了可持續(xù)發(fā)展的概念，成為世界新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。然而，由于自身材料和外部條件的限制，太陽能電池板的發(fā)電效率并不高。加強(qiáng)對光伏發(fā)電效率影響因素和應(yīng)對策略的研究，將對整個光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮積極作用。

1光伏發(fā)電系統(tǒng)原理

光伏發(fā)電技術(shù)是指將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)。主要應(yīng)用半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏特原理。當(dāng)光伏電池暴露在陽光下時，內(nèi)部電子發(fā)生定向運(yùn)動，產(chǎn)生電流供負(fù)載使用或儲存。光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池組件、控制器、電池、逆變器等組成。太陽能電池組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，在一定的輻射強(qiáng)度下，以直流的形式將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)發(fā)電量大于負(fù)載需求時，通過控制器充電電池；當(dāng)發(fā)電量不足時，太陽能電池和電池同時供電負(fù)載以滿足需求；當(dāng)負(fù)載作為交流設(shè)備時，增加逆變器，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供負(fù)載使用。

2光伏發(fā)電效率的影響因素

光伏發(fā)電效率是指光伏組件輸出電能占輸入太陽輻射能的百分比。效率越高，太陽能利用率越高。影響光伏發(fā)電效率的因素很多，主要包括以下幾個方面。

2.1環(huán)境因素

環(huán)境因素主要包括輻射強(qiáng)度和溫度變化對光伏發(fā)電效率的影響。輻射強(qiáng)度主要取決于地理位置、海拔、大氣環(huán)境、氣候條件等因素。一般緯度越低，太陽高度角越大，太陽輻射強(qiáng)度越強(qiáng)，反之，太陽高度角越小，太陽輻射強(qiáng)度越弱；海拔越高，空氣越薄，空氣中的水蒸氣和灰塵含量越少，太陽輻射強(qiáng)度越大；大氣環(huán)境也在一定程度上影響太陽輻射強(qiáng)度。在晴朗無云的天氣里，大氣透明度高，到達(dá)地面的太陽輻射能量更多。相反，灰塵、雪、云等陰影的遮擋也會大大降低太陽能電池板接收到的輻射。

日照時間和溫度也是影響光伏發(fā)電效率的重要因素。通常日照時間長，太陽能電池板獲得的太陽總輻射較多；只有在適當(dāng)?shù)臏囟认?，發(fā)電效率才能達(dá)到更好的狀態(tài)。

2.2自身因素

太陽能光伏組件的特點(diǎn)和質(zhì)量取決于太陽能電池的材料，不同的材料和制造工藝直接影響太陽能光伏組件的光衰減時間和光電轉(zhuǎn)換效率，逆變器的性能對太陽能光伏發(fā)電效率有重要影響，最大功率點(diǎn)跟蹤可提高光伏發(fā)電效率。

2.3人為因素

光伏組件接收的輻射總量由天空散射量和地面反射量組成，為了提高光伏發(fā)電效率，必須找到更好的傾斜角度安裝；在光伏組件連接過程中，電流（電壓）損失，即組件不匹配，也是影響發(fā)電效率的因素；設(shè)計施工過程不合理，維護(hù)不及時，也會在一定程度上降低光伏發(fā)電效率。

3提高光伏發(fā)電效率的策略

（1）首先，科學(xué)選址和合理布局是太陽能光伏發(fā)電的前提；其次，選擇轉(zhuǎn)換效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、技術(shù)成熟的太陽能光伏組件和性能良好的逆變器設(shè)備，可大大提高光伏發(fā)電效率；選擇合適的跟蹤方法，增加垂直照射時間，努力吸收最大輻射；為減少高溫對光伏發(fā)電的負(fù)面影響，適當(dāng)安裝冷卻裝置；科學(xué)設(shè)計，合理施工，根據(jù)不同情況（如通風(fēng)、除塵等）制定運(yùn)行維護(hù)方案，在一定程度上提高光伏發(fā)電效率。

（2）管理模式。對于光伏項(xiàng)目的建設(shè)項(xiàng)目，在管理方面，應(yīng)按照信息化和扁平化的原則，對總公司和子項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同的設(shè)置。這種模式可以使上級任務(wù)更快地實(shí)施，同時使現(xiàn)場信息更快地反饋，明確具體的任務(wù)分工，降低中間階段產(chǎn)生的管理成本。

（3）信息化建設(shè)。利用現(xiàn)代先進(jìn)的信息技術(shù)不僅可以提高工作效率，還可以及時獲取生產(chǎn)經(jīng)營的相關(guān)信息。以總公司為中心部分，以子項(xiàng)目為點(diǎn)，利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)連接所有子項(xiàng)目，及時共享信息資源，縮短空間和區(qū)域距離，同時管理人力資源和成本。管理公司子項(xiàng)目的所有業(yè)務(wù)，以規(guī)范、固定的流程，防止各子公司的相關(guān)業(yè)務(wù)風(fēng)險。具體來說，應(yīng)根據(jù)以下信息系統(tǒng)進(jìn)行布置。①辦公自動化系統(tǒng)(又稱0A)。主要功能包括:收發(fā)郵件、通知、公文，密切溝通總公司與子項(xiàng)目、總公司之間的信息；辦理各種審批流程，管理合同、成本支付、決策管理等流程，控制運(yùn)營帶來的風(fēng)險；同時，還可以宣傳企業(yè)文化，為員工提供廣闊的實(shí)現(xiàn)全員管理的平臺。②信息管理系統(tǒng)(即MIS)。該系統(tǒng)的功能主要包括：記錄值班的具體情況、缺陷管理、維護(hù)的具體情況、設(shè)備臺賬、管理相關(guān)材料管理等，實(shí)現(xiàn)信息辦公，方便歷史數(shù)據(jù)查詢。

4安科瑞分布式光伏運(yùn)維云平臺介紹

4.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺通過監(jiān)控光伏站點(diǎn)的逆變器設(shè)備、氣象設(shè)備和攝像頭設(shè)備，幫助用戶管理分散在各地的光伏站點(diǎn)。主要功能包括:站點(diǎn)監(jiān)控、逆變器監(jiān)控、發(fā)電統(tǒng)計、逆變器一次圖、操作日志、報警信息、環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備檔案、運(yùn)維管理、角色管理。用戶可以通過WEB和APP訪問平臺及時掌握光伏發(fā)電的效率和收益。

4.2應(yīng)用場所

目前，我國的兩種分布式應(yīng)用場景是：農(nóng)村屋頂?shù)募彝ス夥凸ど唐髽I(yè)的屋頂光伏。這兩種分布式光伏電站今年發(fā)展迅速。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在光伏變電站安裝逆變器和多功能電源計量儀器，通過網(wǎng)關(guān)將收集到的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，并集中存儲和管理數(shù)據(jù)。用戶可以通過PC訪問平臺及時獲取分布式光伏電站和各逆變器的運(yùn)行情況。平臺的整體結(jié)構(gòu)如圖所示。

4.4系統(tǒng)功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺軟件采用B/S架構(gòu)。任何有權(quán)限的用戶都可以通過WEB瀏覽器監(jiān)控分布在區(qū)域內(nèi)各建筑物的光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線、并網(wǎng)、當(dāng)前發(fā)電量、總發(fā)電量等）。

光伏發(fā)電、事件記錄、運(yùn)行環(huán)境

4.5系統(tǒng)硬件配置

5結(jié)語

太陽能作為一種清潔的可再生能源，近年來得到了不斷的開發(fā)和推廣，特別是中國的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走上了快速發(fā)展的道路。本文分析了影響光伏發(fā)電效率的因素，總結(jié)了提高光伏發(fā)電效率的策略。我相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn)，太陽能利用的廣度和深度將進(jìn)一步提高，光伏產(chǎn)業(yè)未來將有很大的發(fā)展前景。

【參考文獻(xiàn)】

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安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版