2017年，戶用光伏迎來(lái)了前所未有的發(fā)展。據(jù)浙江省發(fā)改委透露的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至目前，浙江省家庭屋頂光伏并網(wǎng)戶數(shù)已達(dá)107991戶，突破10萬(wàn)戶大關(guān)，裝機(jī)規(guī)模達(dá)656兆瓦。這只是一個(gè)省而已，而戶用光伏已經(jīng)在全國(guó)卷起一股勢(shì)不可擋的風(fēng)潮。相信在不久的將來(lái)，戶用光伏電站會(huì)像電視、冰箱一樣成為家家戶戶都必備的“電器”。從無(wú)人知曉到走近家家戶戶，光伏發(fā)電作為一種清潔電力逐漸為人所知。由于光伏電站可獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)電收益，不少人已經(jīng)將光伏電站看成一個(gè)理財(cái)產(chǎn)品，甚至有老百姓開(kāi)始依靠家里的光伏電站“養(yǎng)老”。

對(duì)于光伏電站來(lái)說(shuō)，每多發(fā)一度電就多一度電的收益。所以決定一個(gè)光伏電站收益的便是發(fā)電量了。簡(jiǎn)而言之，就是“發(fā)電量為王”。按理來(lái)說(shuō)相同規(guī)模的光伏電站發(fā)電量應(yīng)該差不多，但事實(shí)并非如此。我們常常發(fā)現(xiàn)相同規(guī)模的兩個(gè)光伏電站其發(fā)電量卻有很大的差距，如果你家的光伏電站每天比別人家的光伏電站少發(fā)10度電，那20多年下來(lái)你家的光伏電站產(chǎn)生的收益可能就與別人家有5-6萬(wàn)元的差距。為何兩個(gè)相同規(guī)模的光伏電站發(fā)電量會(huì)有所不同?在發(fā)電量為王的時(shí)代，決定光伏電站發(fā)電量的因素是什么?


一、環(huán)境因素

光伏電站是靠太陽(yáng)光的輻射來(lái)發(fā)電的，所謂太陽(yáng)輻射即太陽(yáng)以電磁波的形式向外傳遞的能量，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度越大，光伏電站的發(fā)電量就越高。

資料顯示，我國(guó)陸地面積每年接收的太陽(yáng)輻射總量相當(dāng)于2.4×104億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的儲(chǔ)量，全國(guó)2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)，太陽(yáng)能資源豐富。根據(jù)太陽(yáng)輻射量的不同，國(guó)家氣象局將我國(guó)地區(qū)分為I 、II、 III類(lèi)資源區(qū)。其中I 、II類(lèi)資源區(qū)年日照時(shí)數(shù)不低于2200小時(shí)，是我國(guó)太陽(yáng)能資源較豐富的地區(qū)。

毫無(wú)疑問(wèn)，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的更高的地區(qū)其光伏電站的發(fā)電量會(huì)更高。所以如果兩個(gè)相同規(guī)模的光伏電站分屬不同地區(qū)，發(fā)電量肯定會(huì)有所差距，這是難以改變的環(huán)境因素。

除了太陽(yáng)能資源的差別之外，各個(gè)地區(qū)的濕度、溫度等都會(huì)影響光伏電站的發(fā)電量。近日，杜克大學(xué)基于NASAGISS的全球氣候模型數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，空氣污染中的顆粒物會(huì)降低光伏發(fā)電效率，幅度甚至可以達(dá)到17%以上。所謂空氣污染中的顆粒物，用通俗一點(diǎn)的話來(lái)說(shuō)，就是霧霾。根據(jù)研究，霧霾的存在不但會(huì)阻礙太陽(yáng)輻射光線，而且還會(huì)對(duì)太陽(yáng)能光線進(jìn)行吸收和散射，這會(huì)使得光伏組件接收輻射強(qiáng)度大大降低，從而帶來(lái)發(fā)電損失。

根據(jù)測(cè)算，在霧霾城市，光伏電站的發(fā)電量明顯偏低。而且在霧霾嚴(yán)重的時(shí)候，光伏電站甚至無(wú)法發(fā)電!

二、質(zhì)量因素

環(huán)境因素是難以通過(guò)人力來(lái)進(jìn)行改變的，一個(gè)III類(lèi)資源區(qū)的光伏電站比I類(lèi)資源區(qū)的電站發(fā)電量少是情有可原的。但是從硅料到組件，再?gòu)慕M件到電站，除了環(huán)境因素，決定光伏電站發(fā)電量的最大因素就是質(zhì)量問(wèn)題了。

1、光伏組件質(zhì)量

作為光伏電站的核心部件，光伏組件的質(zhì)量對(duì)電站的發(fā)電量起著決定性的作用。光伏組件的質(zhì)量問(wèn)題最終都要與使用壽命及效率掛鉤。首先，光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率代表著組件的發(fā)電能力，所以組件的效率越高，電站的發(fā)電量就會(huì)越高。除了效率之外，光伏組件的質(zhì)量更多的體現(xiàn)在抗衰減、抗老化等各方面。劣質(zhì)的光伏組件容易出現(xiàn)隱裂、背板老化等問(wèn)題，一旦出現(xiàn)這種問(wèn)題，光伏組件的效率就會(huì)大幅下降，從而導(dǎo)致電站的發(fā)電量低下。

光伏組件從剛生產(chǎn)出來(lái)到實(shí)際運(yùn)用會(huì)有明顯的功率下降的現(xiàn)象，這是由于電池片的光致衰減所致。光伏組件一般會(huì)經(jīng)歷兩個(gè)階段的衰減，一個(gè)是初始光致衰減，一個(gè)是老化衰減。初始光致衰減即組件功率在剛開(kāi)始使用時(shí)發(fā)生大幅度下降，隨后趨于穩(wěn)定的現(xiàn)象。組件的初始光致衰減過(guò)程難以避免，目前只能通過(guò)工藝改進(jìn)減弱這一效應(yīng)。老化衰減便是指光伏組件在長(zhǎng)期使用過(guò)程中出現(xiàn)的功率衰減，這一衰減過(guò)程的速度一般非常緩慢，主要原因在于電池片光電轉(zhuǎn)換效率的緩慢衰減，但也與封裝材料的質(zhì)量有很大關(guān)系，如背板發(fā)生老化、黃變等問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致組件的輸出功率大幅受損。

所以綜合而言，組件的質(zhì)量第一看效率，第二看衰減。那效率多少才算合格?衰減多少才算正常呢?根據(jù)國(guó)家能源局、工信部以及國(guó)家認(rèn)監(jiān)委在今年發(fā)布的《關(guān)于提高主要光伏產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)并加強(qiáng)監(jiān)管工作的通知》，自2018年1月1日起，多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻分別提高至16%和16.8%。要求多晶組件一年內(nèi)衰減率不高于2.5%，后續(xù)年內(nèi)衰減率不高于0.7%;單晶組件一年內(nèi)衰減率不高于3%，后續(xù)年內(nèi)衰減率不高于0.7%。

而這只是準(zhǔn)入門(mén)檻而已，如何才算是優(yōu)秀?由于領(lǐng)跑者計(jì)劃的特殊性，領(lǐng)跑者項(xiàng)目各方面都需要在行業(yè)中起到“領(lǐng)跑”的作用，對(duì)于組件的要求也不例外。所以如果用于非領(lǐng)跑者項(xiàng)目的光伏組件能夠接近或者達(dá)到領(lǐng)跑者項(xiàng)目的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，那該光伏組件應(yīng)該算是業(yè)內(nèi)比較優(yōu)質(zhì)的組件了。根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)光伏發(fā)電“領(lǐng)跑者”計(jì)劃實(shí)施和2017年領(lǐng)跑基地建設(shè)有關(guān)要求的通知》，應(yīng)用領(lǐng)跑者基地采用的多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率應(yīng)分別達(dá)到17%和17.8%以上，技術(shù)領(lǐng)跑基地采用的多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率應(yīng)分別達(dá)到18%和18.9%以上。衰減率指標(biāo)要求與上述相同。

2、光伏逆變器質(zhì)量

如果將每一塊光伏組件比作小兵，那統(tǒng)籌所有光伏組件發(fā)電的光伏逆變器就是將軍。作為整個(gè)光伏電站的“大腦”，傳統(tǒng)的光伏逆變器功能是將光伏組件所發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)變成可接入負(fù)載或者電網(wǎng)的交流電，并具備最大功率追蹤MPPT、孤島效應(yīng)的檢測(cè)及控制等關(guān)鍵功能。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，光伏逆變器的功能越來(lái)越趨于多樣化，如今的光伏逆變器增加了低(零)電壓穿越、SVG無(wú)功補(bǔ)償、防PID、逆變器儲(chǔ)能等功能。并且在保證光伏系統(tǒng)的安全性方面，逆變器還集成了漏電流保護(hù)、直流分量保護(hù)、絕緣阻抗檢測(cè)保護(hù)、防雷保護(hù)等多項(xiàng)功能。現(xiàn)在的光伏逆變器已經(jīng)成為了智能光伏系統(tǒng)解決方案的關(guān)鍵器件，結(jié)合智能光伏逆變器與大數(shù)據(jù)等手段，現(xiàn)在的智能光伏系統(tǒng)解決方案不但能夠?qū)夥娬镜膶?shí)時(shí)發(fā)電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，而且還能對(duì)電站可能出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)預(yù)警，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析、智能調(diào)配等技術(shù)提高光伏電站的發(fā)電量。另外，目前光伏逆變器與儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合也是一大熱點(diǎn)，光伏逆變器與儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合可以在波谷時(shí)吸收電能，波峰時(shí)釋放電能，起到削峰填谷的作用。

所以光伏逆變器的質(zhì)量對(duì)于光伏電站發(fā)電量的影響不言而喻，相同條件的兩個(gè)光伏電站，會(huì)因?yàn)槭褂昧瞬煌哪孀兤鞫诎l(fā)電量上有所差距。目前國(guó)內(nèi)的光伏逆變器產(chǎn)業(yè)發(fā)展已十分成熟，市場(chǎng)上的光伏逆變器也開(kāi)始向智能化、功能多樣化發(fā)展。在各項(xiàng)功能及效率等參數(shù)方面，各類(lèi)型的逆變器各有優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵在于能否根據(jù)光伏電站的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接，并完美契合光伏系統(tǒng)。

對(duì)于逆變器的選擇來(lái)說(shuō)，第一要看安全性，第二要看穩(wěn)定性。就安全性來(lái)說(shuō)，對(duì)于光伏電站的漏電保護(hù)、防雷保護(hù)等方面的性能要好;從穩(wěn)定性上來(lái)說(shuō)，逆變器不但要保證光伏電站向外的穩(wěn)定輸出，而且在光伏電站長(zhǎng)達(dá)25年的壽命之上，對(duì)于光伏逆變器的功能持久性以及穩(wěn)定性有更高的要求。

其余如支架、匯流箱、配電柜、電纜等配件也都是光伏電站中必不可缺的組成部分，支架的質(zhì)量如果不好，電站容易在惡劣的天氣中(大風(fēng)、暴雨等)受到損害。匯流箱、配電柜、電纜等配件的質(zhì)量如果不好，電站就容易出現(xiàn)各種小問(wèn)題。目前來(lái)看，質(zhì)量問(wèn)題是光伏電站發(fā)電量低下的主要原因之一，全國(guó)各地區(qū)的戶用光伏市場(chǎng)剛剛興起，市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管?chē)?yán)重缺失，導(dǎo)致劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場(chǎng)，使得電站的發(fā)電量不盡如人意。對(duì)此，各地方政府應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)管力度，完善標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，讓老百姓能夠裝上質(zhì)量有保障的光伏電站。

三、人為因素

除了以上因素之外，光伏電站從開(kāi)始建設(shè)到后期運(yùn)維，其最終的發(fā)電量都會(huì)受到人為因素的影響。比如對(duì)于非屋頂光伏電站來(lái)說(shuō)，首先要注意的就是光伏電站的選址問(wèn)題，選址如果不好，對(duì)電站的安全性、后期的運(yùn)維等都會(huì)造成困擾。選址完成之后，光伏電站的設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工建設(shè)等因素將直接影響光伏電站的整體質(zhì)量。比如需要確定組件的最佳安裝角度，以獲得最大的太陽(yáng)輻射;比如需要根據(jù)實(shí)際情況完善組件的串并聯(lián)設(shè)計(jì)，以及避免前后組件的遮擋等。這些是電站在建設(shè)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，如果是一個(gè)不夠?qū)I(yè)的團(tuán)隊(duì)，在電站安裝過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的配備和合理的設(shè)計(jì)，那光伏電站的各部件質(zhì)量再好，也無(wú)法具備高發(fā)電量。

以上是建設(shè)過(guò)程中應(yīng)注意的因素，而建設(shè)完成之后，光伏電站開(kāi)始并網(wǎng)發(fā)電，那影響光伏電站發(fā)電量的將主要是后期運(yùn)維。在電站25年的發(fā)電歷程中，良好的運(yùn)維管理是發(fā)電量的保障。如果沒(méi)有良好的運(yùn)維管理，那光伏電站的設(shè)備故障將難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并得到解決。目前的智能光伏系統(tǒng)都具備故障檢測(cè)的功能，如果光伏電站發(fā)生異常，便及時(shí)預(yù)警，提醒運(yùn)維人員解決問(wèn)題，這樣就能有效降低損失，提升電站發(fā)電量。

此外，灰塵等遮擋會(huì)影響組件的發(fā)電效率，降低系統(tǒng)的發(fā)電量。所以光伏電站需要進(jìn)行不定期的清洗。而對(duì)于戶用光伏來(lái)說(shuō)，由于很多老百姓不懂光伏電站的運(yùn)行原理，經(jīng)常將光伏電板當(dāng)做了一個(gè)曬東西的架子，被子、鞋子、甚至是蘿卜干、辣椒等，都放到了光伏電池板上面。這些行為會(huì)對(duì)組件形成遮擋，阻礙組件散熱，從而引起組件輸出功率下降，甚至?xí)沟媒M件出現(xiàn)熱斑效應(yīng)。而嚴(yán)重的熱斑效應(yīng)將會(huì)永久性破壞組件的性能，甚至燒毀組件。