李万强
华能沁北发电有限责任公司 河南济源 459000
摘要：随着社会经济的快速发展，人们的生活水平在不断提高，对电力的需求量也在不断增多。电力企业需要对各种能源进行充分利用，增加电能供应量。而光伏电站可以将太阳能转化为电能，是一种新型发电方式。但是在光伏电站建立过程中，各种因素会影响光伏电站的发电效率。因此，需要在掌握影响光伏电站发电效率因素的基础上，提出有效措施提升光伏电站的发电效率，推动光伏电站在电力行业中的广泛应用。基于此，本篇文章对如何提高集中式光伏电站发电效率进行研究，以供参考。
关键词：集中式；光伏电站；发电效率；提高方法
引言
根据近年来已建和在建项目发现，光伏电站能效评价系统基本未建立，长时间通过约束系统效率、发电小时数的方式进行电站建设。对于设备繁杂的发电系统，这种通过把控终端参数的方式较为粗犷、单一，对电站的优化设计、性能评价和精细化运行管理无法起到明显的促进作用。对于光伏电站设备，建设期一般在技术协议阶段进行效能的约束，投产后其效能考核难度非常大，造成系统性约束缺陷，无法有效闭环，同时，仅仅通过系统的综合效率进行考核，对各环节的个体设备性能无法有效甄别，导致劣等设备拉低整体性能。
1相关概述
1.1光伏智能发电站的研究
在提出建设智能发电站时，还未出现光伏新能源发电项目，随着光伏发电的发展及在智能化发电管理方面的研究，部分发电企业进行了具体的项目实践，逐渐完善了智能发电站内涵和目标。在计算机网络、信息技术等各种先进技术发展的背景下，国家发电企业对智能化发电站进行了深入探究，提出了将信息技术、通信技术、智能检测技术等基础智能发展模式，应用到发电站日常运维管理中，不断提高发电站生产管理的效率，为实现发电站高效、安全、节能环保的目标奠定技术基础。
1.2太阳能光伏发电的分类及系统组成
太阳能光伏发电，发电模式分为光热发电和光伏发电；按照电能输送方式分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统。光伏电站光伏组件按照一定方位角度安装在钢架结构上，将一定数量的光伏组件串联形成光伏支路，光伏方阵则是若干支路组件的集合。其中光伏钢架结构的倾斜角可固定和可调，具体依据项目可研执行。光伏组件一般由低碳钢化玻璃、EVA、太阳能电池片、背板材料、铝边框及接线盒组成。直流汇流箱的电气连接位置处于光伏阵列与逆变器之间，属于直流汇集设备，主要功能是将一定数量的光伏支路汇集为一路直流电，再送入逆变器直流侧，同时汇流箱兼具光伏支路电流电能检测和保护功能；逆变器指将直流汇流箱输送过来的直流电转化符合电网要求的工频交流电，并送至就地升压变低压侧，同时具备电能监测、电能质量调整、故障保护及自动并网功能；就地升压变压器用来将逆变器输送过来的低压工频交流电升为高压工频电，一般升压至10kV或35kV，然后高压集电线路将就地升压后的电能汇集至升压站或开光站；升压站是将高压集电线路输送过来的电能进一步汇集升压并入高压电网。一般只进行汇集电能不进行升压直接并入高压电网的电站，称为开关站。
2影响集中式光伏电站发电效率的因素
（1）太阳能电池组件的倾斜角度。将水平面上的太阳辐射量换算为光伏阵列倾斜面的辐射量，才能够计算出光伏系统的发电量。而最佳倾角与光伏电站所在地的纬度存在一定联系。一般情况下，纬度为0～25°时，倾斜角等于纬度；而纬度在26～40°，倾斜角的度数需要在纬度的基础上加5～10°左右；而纬度在41～55°时，倾斜角需要在纬度基础上加10～15°左右。(2)该设施的总体影响程度影响光伏发电系统的效率，比以往的影响因素更广泛、更复杂。随着模块单元内部温度的升高，空闲电压降低，在20~100°C范围内每增加1°C，每个单元的电压就会下降2mV，而随着温度的升高，电流也会略有增加。
一般而言，典型的功率温度系数一般为0.35%/°c，即电池温度上升1℃时，输出功率下降0.35%；功率衰减。随着运行时间的增加，组件的输出功率逐年下降。构件阻尼与自身特性有关，其阻尼现象大致可分为三类:构件性能因破坏因素突然衰减、初始光诱导构件阻尼和构件老化阻尼；组件安装模式。同一区域不同安装角度和方向的构件辐射量也不同，通过调整构件倾斜角度(固定支架)或添加跟踪设备(带有跟踪系统老化)可以增加坡度平面的辐射量；串联并联匹配。串联和串联不匹配是由元件电流差异引起的，串联并联冲突是由电压差异引起的。根据要求，系列组件的最大Mismatch损耗不应超过2%。
3提高集中式光伏电站发电效率的方法
3.1对电力设备以及相关装置进行合理选择
保证电力设备以及其他装置的质量是提高发电效率的重要措施。电力设备的型号会直接影响集中式光伏电站的电力输送以及发电能力转换效率。因此，在对集中式光伏电站进行建设时，需要对电力设备情况以及其他装置进行合理选择，尽可能根据集中式光伏电站的具体建设规模和建设情况选择质量和性能相对良好的电力设备。现阶段，在集中式分布电站的建设过程中，电力设备型号较多，不同型号的电力设备在运行过程中的发电效率存在一定差异。相关工作人员需要对设备型号进行科学选择，确保电力设备以及其他装置能够满足光伏电站的运行要求。
3.2组件遮挡治理
发电厂光伏区地形复杂，坡度大，光伏组件清洁、杂草清洁等维修难度很大。光伏地区的除污工作应委托给专业的光伏电站运营公司。由于光伏组件表面污染自然环境和周边环境，系统发电效率降低。部件清洁合同由专业操作公司负责。根据光伏电站的地形，机械清洗与人工清洗应结合起来。
3.3效能提升改造
光伏电站不可避免地出现组件匹配丢失，任何串联连接都会因组件电流差异而导致电流损失，任何并联连接都会因组件电压差异而导致电压损失，组件匹配损失可达8%以上。为了通过减少不匹配现象来增加发电厂的发电量，在操作人员更换部件时，应注意尽可能使用与模型电流相同的部件，或尽可能保持部件衰减。光伏采用串级变换器，串级变换器可跟踪MPPT多路复用，并可将组件沿MPPT下一条路径指向相似组件库，从而充分利用设备性能实现性能的提高。对于启动时间超过5年的光伏电站来说，部件衰减严重，衰减率约为5%，难以达到运行质量能力。光伏电站的照明资源丰富，需要充分利用发电厂的空地，正确安装部件以达到质量能力，充分利用现有设备，提高性能。
结束语
总而言之，在当前的电力行业发展过程中，对可再生能源进行充分应用，有利于提高电力行业的生态环保效益。在当前的配电网中对光伏电站进行应用能够在一定程度上缓解紧张问题。集中式光伏电站规模比较大，将其并入公共电网中能够增加供电电量，满足在社会经济不断发展过程中对电能的需求。为了尽可能提高集中式光伏电站的发电效率，需要加强设计工作。同时要对光伏电站的电力设备型号等进行科学选择，开展有效的施工管理工作以及后期运营维护管理工作。此外，要加强定期检查和维护工作，确保集中式光伏电站能够正常稳定运行，提高其应用水平。
参考文献
[1]方诗琦. 集中式光伏电站发电功率短期预测方法研究[D].沈阳农业大学,2019.
[2]王永胜. 集中式光伏电站发电效率提升策略研究[J].现代商贸工业,2019,40(21):215.
[3]王当邦.集中式光伏并网的不确定性谐波潮流研究[D].中国矿业大学,2019.
[4]唱博文. 集中式光伏电站的电能质量分析及分配优化[D].大连理工大学,2019.
颜世超,王海霞. 集中式光伏电站发电效率提升策略[J].电子技术与软件工程,2019(07):212.