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关于分布式光伏运维平台在提高光伏发电效率上的研究分析

文章更新时间：2023-09-11　点击量：170

摘要：随着能源危机和环境恶化问题的加剧，科技工作者进一步增加了新能源的开发和利用。太阳能光伏发电作为新型清洁能源的主要力量，在现实生产和生活中得到了广泛的应用。然而，光伏发电效率低下已成为制约光伏发电发展的瓶颈。因此，提高光伏发电效率的研究具有重要的意义和价值。

关键词：光伏发电；发电效率；太阳能电站；分布式光伏；

随着科学技术的进步和人类社会的发展，巨大的能源消耗和由此产生的环境污染对人类的生产和生活构成了巨大的威胁。为此，研究人员开始致力于新能源的开发和利用，以缓解世界能源危机。太阳能作为一种常见的绿色清洁能源，得到了进一步的挖掘。光伏发电也反映了可持续发展的概念，成为世界新能源产业的重要组成部分。然而，由于自身材料和外部条件的限制，太阳能电池板的发电效率并不高。加强对光伏发电效率影响因素和应对策略的研究，将对整个光伏产业的发展发挥积极作用。

1光伏发电系统原理

光伏发电技术是指将太阳辐射能直接转化为电能的发电技术。主要应用半导体PN结的光生伏特原理。当光伏电池暴露在阳光下时，内部电子发生定向运动，产生电流供负载使用或储存。光伏发电系统一般由太阳能电池组件、控制器、电池、逆变器等组成。太阳能电池组件是光伏发电系统的核心部件，在一定的辐射强度下，以直流的形式将太阳能转化为电能。当发电量大于负载需求时，通过控制器充电电池；当发电量不足时，太阳能电池和电池同时供电负载以满足需求；当负载作为交流设备时，增加逆变器，将直流电转换为交流电，供负载使用。

2光伏发电效率的影响因素

光伏发电效率是指光伏组件输出电能占输入太阳辐射能的百分比。效率越高，太阳能利用率越高。影响光伏发电效率的因素很多，主要包括以下几个方面。

2.1环境因素

环境因素主要包括辐射强度和温度变化对光伏发电效率的影响。辐射强度主要取决于地理位置、海拔、大气环境、气候条件等因素。一般纬度越低，太阳高度角越大，太阳辐射强度越强，反之，太阳高度角越小，太阳辐射强度越弱；海拔越高，空气越薄，空气中的水蒸气和灰尘含量越少，太阳辐射强度越大；大气环境也在一定程度上影响太阳辐射强度。在晴朗无云的天气里，大气透明度高，到达地面的太阳辐射能量更多。相反，灰尘、雪、云等阴影的遮挡也会大大降低太阳能电池板接收到的辐射。

日照时间和温度也是影响光伏发电效率的重要因素。通常日照时间长，太阳能电池板获得的太阳总辐射较多；只有在适当的温度下，发电效率才能达到更好的状态。

2.2自身因素

太阳能光伏组件的特点和质量取决于太阳能电池的材料，不同的材料和制造工艺直接影响太阳能光伏组件的光衰减时间和光电转换效率，逆变器的性能对太阳能光伏发电效率有重要影响，最大功率点跟踪可提高光伏发电效率。

2.3人为因素

光伏组件接收的辐射总量由天空散射量和地面反射量组成，为了提高光伏发电效率，必须找到更好的倾斜角度安装；在光伏组件连接过程中，电流（电压）损失，即组件不匹配，也是影响发电效率的因素；设计施工过程不合理，维护不及时，也会在一定程度上降低光伏发电效率。

3提高光伏发电效率的策略

（1）首先，科学选址和合理布局是太阳能光伏发电的前提；其次，选择转换效率高、质量稳定、技术成熟的太阳能光伏组件和性能良好的逆变器设备，可大大提高光伏发电效率；选择合适的跟踪方法，增加垂直照射时间，努力吸收最大辐射；为减少高温对光伏发电的负面影响，适当安装冷却装置；科学设计，合理施工，根据不同情况（如通风、除尘等）制定运行维护方案，在一定程度上提高光伏发电效率。

（2）管理模式。对于光伏项目的建设项目，在管理方面，应按照信息化和扁平化的原则，对总公司和子项目的结构进行不同的设置。这种模式可以使上级任务更快地实施，同时使现场信息更快地反馈，明确具体的任务分工，降低中间阶段产生的管理成本。

（3）信息化建设。利用现代先进的信息技术不仅可以提高工作效率，还可以及时获取生产经营的相关信息。以总公司为中心部分，以子项目为点，利用现代信息网络连接所有子项目，及时共享信息资源，缩短空间和区域距离，同时管理人力资源和成本。管理公司子项目的所有业务，以规范、固定的流程，防止各子公司的相关业务风险。具体来说，应根据以下信息系统进行布置。①办公自动化系统(又称0A)。主要功能包括:收发邮件、通知、公文，密切沟通总公司与子项目、总公司之间的信息；办理各种审批流程，管理合同、成本支付、决策管理等流程，控制运营带来的风险；同时，还可以宣传企业文化，为员工提供广阔的实现全员管理的平台。②信息管理系统(即MIS)。该系统的功能主要包括：记录值班的具体情况、缺陷管理、维护的具体情况、设备台账、管理相关材料管理等，实现信息办公，方便历史数据查询。

4安科瑞分布式光伏运维云平台介绍

4.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏运维云平台通过监控光伏站点的逆变器设备、气象设备和摄像头设备，帮助用户管理分散在各地的光伏站点。主要功能包括:站点监控、逆变器监控、发电统计、逆变器一次图、操作日志、报警信息、环境监控、设备档案、运维管理、角色管理。用户可以通过WEB和APP访问平台及时掌握光伏发电的效率和收益。

4.2应用场所

目前，我国的两种分布式应用场景是：农村屋顶的家庭光伏和工商企业的屋顶光伏。这两种分布式光伏电站今年发展迅速。

4.3系统结构

在光伏变电站安装逆变器和多功能电源计量仪器，通过网关将收集到的数据上传到服务器，并集中存储和管理数据。用户可以通过PC访问平台及时获取分布式光伏电站和各逆变器的运行情况。平台的整体结构如图所示。