广东地区灰尘与高温对分布式光伏发电站的影响

郑柏恒 胡振球 曾飞 李维娣

摘要 为保证光伏分布式电站发电能力提高发电效益，本文针对广东地区长时间高温、湿热且粉尘污染较大的环境，依据《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》、《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》等标准进行对比试验，分析灰尘和高温对分布式光伏电站的影响，然后提出相应的改善措施并进行试验，为广东地区的分布式光伏电站作参考。

[关键词]分布式光伏电站 广东地区 对比试验

1 前言

广东作为分布式光伏电站建设大省，随着大量的分布式光伏电站竣工并网发电，组件灰尘、污染腐蚀、温度偏高等现象多发，造成分布式光伏电站发电效率低，收益下降。

为了尽量使光伏组件保持较高的输出功率，提高分布式电站的发电效率，本文依据《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》、《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》等标准在广东地区选取典型的分布式光伏电站进行测试，评估广东地区灰尘和温度对发电功率的影响，最后提出一种除尘降温的方式并在曝晒场进行试验，以供广东地区分布式光伏电站参考。

2 广东地区灰尘与高温对分布式光伏发电站的影响分析

广东属于南亚热带湿润季风气候，1月平均气温13℃，7月平均气温28℃，年平均降水量1500-2000毫米，且工业的发展迅速，规模宏大，种类繁多。因此，广东地区分布式光伏电站不仅长时间处于高热环境下，而且容易堆积大量灰尘。

2.1 高温对分布式光伏发电站的影响

为了解广东地区高温对光伏电站的影响，本文选取了并网时间相近、采用相同多晶硅组件和逆变器且环境温度相差较远的两分布式光伏电站进行总辐照度、发电量、环境温度、组件背板温度等数据的采集。

其中电站1为建于东莞市某港口仓库的分布式光伏电站，电站2为建于广州市黄埔区某制药厂水泥屋面上的分布式光伏电站。两电站皆采用相同型号的多晶硅组件和相同型号逆变器，且组件方阵朝向、倾角、离地高度都相同。依据下公式（1）～（3）计算得出两分布式光伏电站的能效比如下表1所示：

PR=Yf/Yr=（E/PO） /（Hi/Gstc） （1）

C=1+δjx（Tcell- 25℃） （2）

PRste= PR/C （3）

式中PR为评估光伏电站质量的综合性指标的能效比，Yf为光伏等效利用小时数是评估周期内基于光伏额定功率的发电小时数，E为评估周期内的发电量，PO为电站的额定功率，Hi为评估周期内光伏方阵面总辐射量，Gste为标准条件下的辐照度（lOOOW/m2）。PRste为标准能效比，排除了地区温度差异，用于比较不同地区光伏电站的质量。

通过表1不难看出，在两电站光伏电站标准能效比相差不大的情况下，电站2的组件在较高的温度下工作功率将明显下降，使电站2的能效比远低于电站1。

2.2 灰尘对分布式光伏发电站的影响

太阳光是光伏发电的能量来源，而灰尘将大幅削弱光伏组件所能接收到的太阳辐射。为了解该类型的影响，本文在广州、东莞、河源、江门、茂名等地选取7个分布式光伏电站随机抽取10块以上的光伏组件，并依据《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》（IEC61215： 2005）标准中10.2条款进行组件清洗前后的最大功率测试。

通过表2不难看出，本次抽测的广东地区分布式电站平均灰尘遮挡损失达到3 .12%，而且不同测试对象差异较大，在轮胎廠、炊具等粉尘污染较大地区的灰尘遮挡损失超过5%。

3 改善措施

针对广东地区长时间高温、湿热且工业发达粉尘污染较大的环境，分布式光伏电站为保证发电量提高经济效益必须采用一定的措施，对光伏方阵进行降温、清洗。因此本文提出定时对光伏方阵进行喷淋的方式，以较低的成本来降低高温、尘污染较大对分布式光伏电站的影响。

为验证此方法的有效性，本文选取8块TSM-255PC05A型号光伏组件分成两组在曝晒场通过微型逆变器发电进行比对试验。其中第一组光伏组件每天中午12时整对进行5分钟的喷淋。结果如表3所示。

由表3不同时间段的发电量损失率可以看出对光伏方阵定时喷淋有效削弱高温、灰尘对光伏发电的影响，有效提高分布式光伏电站的发电量，且实施简单成本较少。

4 结论

本文依据《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》、 《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》等标准选取广东地区典型的分布式光伏电站进行分析，得出广东地区高温、灰尘会使分布式光伏电站发电能力大幅下降，并提出定时喷淋的方式有效削弱这类影响，保证分布式光伏电站的收益。

参考文献

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