對于建成投運的大型光伏電站，電站的運維是其高效安全運行的基礎(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)該針對電站的環(huán)境和氣候條件制定合理的運維方案。

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)效率決定了一個光伏電站的發(fā)電量。在進行光伏電站設(shè)計時，都要對光伏電站的年發(fā)電量進行仿真模擬，對應(yīng)確定一個合理的系統(tǒng)效率，作為后期運行維護的參考標(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度下，實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，對組件和逆變器的性能進行嚴(yán)格管控，可以提高光伏電站的可靠穩(wěn)定性。

在光伏電站的運營階段，制定經(jīng)濟合理的的運維方案，保證電站安全可靠性，提高電站的發(fā)電量。首先應(yīng)對電站設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，進行日常的巡檢，消除安全隱患，保證關(guān)鍵設(shè)備的正常高效運行;其次還應(yīng)對光伏電站的發(fā)電數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，針對環(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。對于太陽輻照資源和環(huán)境溫度，沒有辦法進行改善提高，只能做好記錄，用以對光伏電站的系統(tǒng)效率的分析驗證。對于中國西北地區(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;局部遮蔽會引起熱斑效應(yīng)，造成發(fā)電量損失，影響組件的壽命，同時造成安全隱患.

組件清洗方案的經(jīng)濟性分析

根據(jù)前面的分析，灰塵遮蔽會嚴(yán)重影響組件的輸出功率，進而會減少電站的發(fā)電量。為了減少灰塵遮蔽的影響，可以對組件進行定期清洗。應(yīng)該結(jié)合光伏電站的環(huán)境和氣候特點、預(yù)測發(fā)電量和清洗費用，制定經(jīng)濟性******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用相比收益最高。下面以青海錫鐵山項目為例進行分析說明如何確定灰塵遮擋的******容忍度。灰塵遮擋對發(fā)電量損失與預(yù)測發(fā)電量有關(guān)，不同電站、不同月份的灰塵遮擋的******容忍值也會不同。

現(xiàn)在通過簡單的建模對考慮灰塵遮蔽影響的發(fā)電量進行計算。對于灰塵的沉積速度，我們引入月遮蔽率的概念，即一個月的時間灰塵沉積對太陽輻照強度的影響比率，若該月的理論預(yù)測發(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，則對于不同的月遮蔽率 Sm 可以確定******發(fā)電量，同時可以確定每月遮蔽******容忍值，在不同月份不同遮蔽率對應(yīng)的塵遮蔽的******容忍值。不同的月遮蔽率對應(yīng)的遮蔽******容忍值變化較大;由于固定支架對應(yīng)的各個月份的發(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，進一步提高發(fā)電量。在實際運維中，首先要前期調(diào)研和運行初期的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，對電站的灰塵遮蔽情況進行詳細(xì)的評估，同時結(jié)合組件清洗所需的時間確定******的組件清洗計劃，以提高發(fā)電量。

灰塵遮蔽對中國西北地區(qū)的光伏電站有較大影響，灰塵遮蔽會減弱光輻照強度，降低組件的發(fā)電量，同時局部灰塵遮蔽可能會導(dǎo)致熱斑效應(yīng)，損失發(fā)電量的同時會造成安全隱患。在光伏電站的運維過程中，應(yīng)根據(jù)光伏電站的預(yù)測發(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)濟性******的清洗方案，提高電站的發(fā)電量。對于組件的清洗方法和要求，請參照技術(shù)部門提供的組件清潔維護技術(shù)規(guī)范書，需要特別強調(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，是目前提高發(fā)電量的重要方向。