對(duì)于建成投運(yùn)的大型光伏電站，電站的運(yùn)維是其高效安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。為了保證光伏電站的系統(tǒng)效率，提高電站發(fā)電量，應(yīng)該針對(duì)電站的環(huán)境和氣候條件制定合理的運(yùn)維方案。

系統(tǒng)效率的影響因素

光伏電站的系統(tǒng)效率是衡量系統(tǒng)運(yùn)行情況的最直接的標(biāo)準(zhǔn)，在太陽輻照資源確定的情況下，系統(tǒng)效率決定了一個(gè)光伏電站的發(fā)電量。在進(jìn)行光伏電站設(shè)計(jì)時(shí)，都要對(duì)光伏電站的年發(fā)電量進(jìn)行仿真模擬，對(duì)應(yīng)確定一個(gè)合理的系統(tǒng)效率，作為后期運(yùn)行維護(hù)的參考標(biāo)準(zhǔn)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由太陽電池陣列的效率、逆變器的效率、交流并網(wǎng)效率三部分組成。

太陽電池陣列效率η 1，太陽電池陣列在太陽輻射強(qiáng)度下，實(shí)際的直流輸出功率與理論功率之比。太陽電池陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過程中的損耗主要包括：組件匹配損失、表面塵埃遮擋損失、光譜失配損失、溫度的影響以及直流線路損失等。

逆變器轉(zhuǎn)換效率η 2，逆變器輸出的交流電功率與直流輸入功率之比。其中損耗主要包括逆變器轉(zhuǎn)換損失、******功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)精度損失等。

并網(wǎng)效率η 3，即從逆變器輸出經(jīng) 10kV 升壓然后并入 35kV 或 110kV 變電站的傳輸效率，其中損耗主要的是升壓變壓器的效率損失和交流電氣連接的線路損耗。

綜上，光伏電站系統(tǒng)的總效率為η =η 1*η 2*η 3，在電站設(shè)計(jì)階段，可以通過光伏陣列布局優(yōu)化、組件電流分檔等措施減少損耗，提高系統(tǒng)效率，在關(guān)鍵設(shè)備選型時(shí)，對(duì)組件和逆變器的性能進(jìn)行嚴(yán)格管控，可以提高光伏電站的可靠穩(wěn)定性。

在光伏電站的運(yùn)營階段，制定經(jīng)濟(jì)合理的的運(yùn)維方案，保證電站安全可靠性，提高電站的發(fā)電量。首先應(yīng)對(duì)電站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)行日常的巡檢，消除安全隱患，保證關(guān)鍵設(shè)備的正常高效運(yùn)行;其次還應(yīng)對(duì)光伏電站的發(fā)電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，針對(duì)環(huán)境和氣候條件，找到影響發(fā)電量的主要因素，制定合理的方案，減少損耗。對(duì)于太陽輻照資源和環(huán)境溫度，沒有辦法進(jìn)行改善提高，只能做好記錄，用以對(duì)光伏電站的系統(tǒng)效率的分析驗(yàn)證。對(duì)于中國西北地區(qū)的光伏電站，灰塵遮蔽是影響發(fā)電量的重要因素，西北地區(qū)干旱缺水，風(fēng)沙很大，組件受到灰塵遮蔽的情況嚴(yán)重，如圖 1 所示?；覊m遮蔽會(huì)減少組件接收的光輻照量，

影響系統(tǒng)效率，降低發(fā)電量;局部遮蔽會(huì)引起熱斑效應(yīng)，造成發(fā)電量損失，影響組件的壽命，同時(shí)造成安全隱患.

組件清洗方案的經(jīng)濟(jì)性分析

根據(jù)前面的分析，灰塵遮蔽會(huì)嚴(yán)重影響組件的輸出功率，進(jìn)而會(huì)減少電站的發(fā)電量。為了減少灰塵遮蔽的影響，可以對(duì)組件進(jìn)行定期清洗。應(yīng)該結(jié)合光伏電站的環(huán)境和氣候特點(diǎn)、預(yù)測(cè)發(fā)電量和清洗費(fèi)用，制定經(jīng)濟(jì)性******的清洗方案，即清洗組件帶來的發(fā)電量增益與清洗組件的費(fèi)用相比收益最高。下面以青海錫鐵山項(xiàng)目為例進(jìn)行分析說明如何確定灰塵遮擋的******容忍度。灰塵遮擋對(duì)發(fā)電量損失與預(yù)測(cè)發(fā)電量有關(guān)，不同電站、不同月份的灰塵遮擋的******容忍值也會(huì)不同。

現(xiàn)在通過簡單的建模對(duì)考慮灰塵遮蔽影響的發(fā)電量進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于灰塵的沉積速度，我們引入月遮蔽率的概念，即一個(gè)月的時(shí)間灰塵沉積對(duì)太陽輻照強(qiáng)度的影響比率，若該月的理論預(yù)測(cè)發(fā)電量，每月清洗次數(shù)，簡單起見假設(shè)遮蔽率是線性變化，通過微分，可以求出其******的極值，即發(fā)電量******，是光伏電站******的運(yùn)行狀態(tài)。從上式可以看到，不同月份的灰塵遮蔽的******容忍值與電站的發(fā)電量、電站灰塵的沉積速度和組件清洗成本等因素有關(guān)，電站的理論月發(fā)電量可以參考預(yù)測(cè)發(fā)電量，目前組件的清洗成本約 1 元/塊，錫鐵山 100MWp 光伏電站清洗一次的成本約 44 萬元，則對(duì)于不同的月遮蔽率 Sm 可以確定******發(fā)電量，同時(shí)可以確定每月遮蔽******容忍值，在不同月份不同遮蔽率對(duì)應(yīng)的塵遮蔽的******容忍值。不同的月遮蔽率對(duì)應(yīng)的遮蔽******容忍值變化較大;由于固定支架對(duì)應(yīng)的各個(gè)月份的發(fā)電量差異不大，因此絕大多數(shù)月份的******容忍遮蔽率基本相同；另外由于清洗費(fèi)用比較高，所以導(dǎo)致灰塵遮蔽的******容忍值較高，應(yīng)尋求降低清洗成本和方法，進(jìn)一步提高發(fā)電量。在實(shí)際運(yùn)維中，首先要前期調(diào)研和運(yùn)行初期的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)電站的灰塵遮蔽情況進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)估，同時(shí)結(jié)合組件清洗所需的時(shí)間確定******的組件清洗計(jì)劃，以提高發(fā)電量。

灰塵遮蔽對(duì)中國西北地區(qū)的光伏電站有較大影響，灰塵遮蔽會(huì)減弱光輻照強(qiáng)度，降低組件的發(fā)電量，同時(shí)局部灰塵遮蔽可能會(huì)導(dǎo)致熱斑效應(yīng)，損失發(fā)電量的同時(shí)會(huì)造成安全隱患。在光伏電站的運(yùn)維過程中，應(yīng)根據(jù)光伏電站的預(yù)測(cè)發(fā)電量、電站場址的灰塵沉積速度和組件清洗成本確定******的灰塵遮蔽容忍值，以此經(jīng)濟(jì)性******的清洗方案，提高電站的發(fā)電量。對(duì)于組件的清洗方法和要求，請(qǐng)參照技術(shù)部門提供的組件清潔維護(hù)技術(shù)規(guī)范書，需要特別強(qiáng)調(diào)的一定要避免組件局部清洗不凈。另外由于目前清洗成本較高，使得******遮蔽容忍值較高，因此尋求與專業(yè)化的清洗公司合作，降低清洗成本和風(fēng)險(xiǎn)，是目前提高發(fā)電量的重要方向。