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(yáng)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(yáng)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(yáng)電池陣列效率η 1，太陽(yáng)電池陣列在太陽(yáng)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(yáng)電池陣列在能量轉(zhuǎn)換與傳輸過(guò)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(xiàn)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(xiàn)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(guò)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(yíng)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(yáng)輻照資源和環(huán)境溫度，沒(méi)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(guó)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。灰塵遮蔽會(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(lái)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(shuō)明如何確定灰塵遮擋的******容忍度?；覊m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(guò)簡(jiǎn)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(yáng)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(jiǎn)單起見(jiàn)假設(shè)遮蔽率是線(xiàn)性變化，通過(guò)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(wàn)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(guó)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(guò)程中，應(yīng)根據(jù)光伏電站的預(yù)測(cè)發(fā)電量、電站場(chǎng)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(mén)提供的組件清潔維護(hù)技術(shù)規(guī)范書(shū)，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(zhuān)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。