分布式光伏電站發(fā)電效率提升策略分析

摘要：隨著可持續(xù)環(huán)保理念的升級(jí)，社會(huì)各界對(duì)于能源的需求不斷增長，分布式光伏電站作為一種可再生能源發(fā)電形式，受到了廣泛關(guān)注。目前分布式光伏電站的發(fā)電效率，仍存在一定的提升空間。本論文旨在分析分布式光伏電站發(fā)電效率的具體問題及提升策略，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、完善電網(wǎng)接入和配電系統(tǒng)、科學(xué)合理的運(yùn)維管理以及政策支持和技術(shù)創(chuàng)新，有效提升分布式光伏電站的發(fā)電效率，進(jìn)一步響應(yīng)環(huán)保理念的各項(xiàng)要求，促進(jìn)可再生能源的發(fā)展和利用。

關(guān)鍵詞：分布式光伏電站；發(fā)電效率；提升

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2025.15.082

0引言

當(dāng)前，在節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展背景下，分布式光伏電站作為一種清潔、可再生的能源發(fā)電方式，受到了廣泛關(guān)注。然而，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和提高能源利用效率，分布式光伏電站的發(fā)電效率仍然需要進(jìn)一步提升。本文旨在探討提升分布式光伏電站發(fā)電效率的策略，以推動(dòng)其可持續(xù)發(fā)展。首先，將介紹分布式光伏電站的基本原理和運(yùn)行特點(diǎn)。其次，分析當(dāng)前存在的發(fā)電效率低下的主要原因，提出相應(yīng)的解決方案。最后，將探討推廣應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等數(shù)字化技術(shù)以提高分布式光伏電站發(fā)電效率的潛力。本文的研究意義是多方面的。首先，通過深入分析存在的問題，并提出相應(yīng)的解決方案，為分布式光伏電站的運(yùn)行和管理提供有針對(duì)性的指導(dǎo)。其次，推廣應(yīng)用新技術(shù)有助于提高發(fā)電效率，為分布式光伏電站的可持續(xù)發(fā)展，打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。最后，本文的研究成果對(duì)于促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型、應(yīng)對(duì)氣候變化等問題具有重要的實(shí)踐意義。

1分布式光伏電站的發(fā)展現(xiàn)狀

分布式光伏電站指的是：在建筑物屋頂、工業(yè)廠房等地方安裝光伏發(fā)電設(shè)備，通過并網(wǎng)發(fā)電或自用發(fā)電的一種形式，具有靈活性高、環(huán)保節(jié)能、降低線損等優(yōu)勢，受到了廣泛關(guān)注和推廣。當(dāng)前，在全球范圍內(nèi)，分布式光伏電站的發(fā)展呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：

第一，迅速增長。近年來，分布式光伏電站的裝機(jī)容量呈現(xiàn)快速增長的趨勢。許多國家和地區(qū)積極推動(dòng)可再生能源發(fā)展政策，為分布式光伏電站的發(fā)展，提供了良好的政策支持和制度保障。同時(shí)，光伏技術(shù)的成熟和成本的不斷降低也促進(jìn)了分布式光伏電站的快速增長。

第二，多樣化發(fā)展模式。分布式光伏電站的發(fā)展模式多種多樣，包括商業(yè)發(fā)電、工業(yè)自發(fā)自用、農(nóng)村光伏電站等。商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域通常采用并網(wǎng)發(fā)電模式，將多余的電力賣給電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。而農(nóng)村地區(qū)通常采用自發(fā)自用的模式，滿足當(dāng)?shù)仉娏π枨蟆?/p>

第三，技術(shù)創(chuàng)新。隨著分布式光伏電站的迅速擴(kuò)增和使用，相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用熟練程度也在不斷增大。光伏組件的效率不斷提高，逆變器和電池組管理系統(tǒng)的性能也得到了改進(jìn)。

第四，政策支持。目前，我國各個(gè)地區(qū)政府部門通過出臺(tái)各種補(bǔ)貼政策和優(yōu)惠措施，推動(dòng)分布式光伏電站的快速發(fā)展。例如：中國國家能源局推出的分布式光伏電站補(bǔ)貼政策，鼓勵(lì)社會(huì)資本積極參與并投資分布式光伏電站建設(shè)，也為社會(huì)公眾普及現(xiàn)代化分布式光伏電站的發(fā)電知識(shí)和基本情況[1]。

2分布式光伏電站發(fā)電效率的影響因素

2.1可靠性因素

光伏發(fā)電站的運(yùn)行效率受到多個(gè)因素的影響，包括逆變器的運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備數(shù)量和設(shè)備的可靠性等。例如，逆變器是將光伏組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的，逆變器的運(yùn)行時(shí)間長短，直接影響發(fā)電效率。此外，光伏發(fā)電站的設(shè)備數(shù)量和設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，也會(huì)對(duì)運(yùn)行效率產(chǎn)生決定性影響。如果光伏發(fā)電站頻繁停運(yùn)或存在不可靠的數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行效率的計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)誤差，從而影響對(duì)發(fā)電站整體性能的評(píng)估。因此，相關(guān)部門需要確保運(yùn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)一步提升分布式光伏電站的發(fā)電效率，保證發(fā)電質(zhì)量。

2.2設(shè)備因素

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，設(shè)備因素對(duì)發(fā)電效率的影響主要包括：電池模塊之間的電流和電壓不匹配，會(huì)導(dǎo)致電流和電壓損耗，降低光伏電池的效率。電池模塊之間的損耗包括惡劣環(huán)境引起的功率驟降、初始光照引起的損耗以及器件老化引起的損耗，這些損耗都會(huì)導(dǎo)致電池模塊效能下降。另外，逆變器是分布式光伏電站的核心設(shè)備，其效能對(duì)整個(gè)電站的品質(zhì)和發(fā)電效率有重要影響。逆變器需要在一定的工作電壓范圍內(nèi)才能正常運(yùn)行，當(dāng)電壓超出范圍時(shí)，電站就會(huì)中斷運(yùn)行，影響發(fā)電時(shí)間和效能。此外，箱式變壓器在電壓升高時(shí)會(huì)產(chǎn)生電能損耗，其大小取決于特性。

2.3管理因素

在沙塵暴和大霧天氣里，太陽能電池的產(chǎn)量較低。如果不能及時(shí)清潔，將會(huì)造成嚴(yán)重后果，需要根據(jù)其實(shí)際的粉塵狀況來制訂運(yùn)行計(jì)劃，定期清洗組件，以確保正常發(fā)電。

2.4發(fā)電量因素

電量在光伏發(fā)電站的運(yùn)行效率方面扮演著重要角色。相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，關(guān)注發(fā)電量的實(shí)際數(shù)值，并進(jìn)一步分析負(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，展開準(zhǔn)確計(jì)算。計(jì)算方式必須合理有效，以獲得最為精準(zhǔn)和有效的實(shí)際發(fā)電量數(shù)值，為提升光伏發(fā)電站的發(fā)電效率和質(zhì)量奠定可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.5發(fā)電效能因素

在研究屋頂分布式光伏電站發(fā)電影響因素時(shí)，相關(guān)部門需要重點(diǎn)了解電站內(nèi)部的影響因素。整個(gè)分布式發(fā)電站的運(yùn)行效率，對(duì)發(fā)電效率提升起著影響作用。除了考慮發(fā)電的天數(shù)和電量外，發(fā)電的效能也是影響分布式光伏電站發(fā)電效率的重要因素[2]。

3分布式光伏電站發(fā)電效率提升的有效措施

3.1合理選擇規(guī)范的設(shè)備型號(hào)

首先，在組件選擇方面，應(yīng)優(yōu)先選擇高效率、高質(zhì)量的太陽能光伏組件。通過對(duì)市場上各種型號(hào)的組件進(jìn)行評(píng)估和比較，選擇具有良好性能和長期可靠性的組件。這些組件通常會(huì)具備更高的轉(zhuǎn)換效率和更好的耐久性，從而提高整個(gè)光伏電站的發(fā)電效率。

其次，在逆變器選擇方面，應(yīng)確保選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)并具備良好效能的逆變器。逆變器的質(zhì)量和性能直接影響到光伏電站的發(fā)電效率。選擇具備較高轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性能的逆變器，能夠最大限度地提高電站的發(fā)電效率。

此外，合理設(shè)計(jì)光伏電站的布局是提升發(fā)電效率的重要因素之一。通過合理安排組件的擺放方向、間距和傾斜角度，最大程度地利用光照資源，提高光伏電站的發(fā)電量。同時(shí)，避免陰影覆蓋和組件之間的相互遮擋，以避免功率損失和效率下降。

3.2開展規(guī)范化施工和標(biāo)準(zhǔn)化處理工作

首先，規(guī)范化施工是確保光伏電站建設(shè)質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)。在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，確保設(shè)備的正確安裝和接線連接。特別是對(duì)于光伏組件的安裝，應(yīng)考慮到日照角度、防風(fēng)抗震等因素，確保組件的穩(wěn)固性和光伏面的最大利用。在布線和接地方面也需符合規(guī)范要求，確保電站的安全運(yùn)行。

其次，標(biāo)準(zhǔn)化處理工作可以提高電站的管理效率和發(fā)電效率。對(duì)于電站內(nèi)部的電氣設(shè)備、光伏組件等進(jìn)行定期檢修和維護(hù)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。制定完善的操作規(guī)程和維護(hù)計(jì)劃，明確各項(xiàng)任務(wù)和責(zé)任，遵循標(biāo)準(zhǔn)化的流程進(jìn)行處理。通過有效的監(jiān)測和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，減少停機(jī)時(shí)間和功率損失，提高發(fā)電效率。

此外，建立健全的質(zhì)量管理體系，是規(guī)范化施工和標(biāo)準(zhǔn)化處理的重要組成部分。制定相應(yīng)的質(zhì)量控制措施和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，確保電站建設(shè)過程中質(zhì)量的可控性和穩(wěn)定性。監(jiān)督和檢查施工單位的工作，確保其合規(guī)操作，并及時(shí)糾正存在的問題。加強(qiáng)對(duì)材料供應(yīng)商的管理和質(zhì)量把關(guān)，確保使用的材料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高光伏電站的整體質(zhì)量水平。

最后，培訓(xùn)和提升施工人員的技能水平，也是非常重要的。通過組織職業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)交流活動(dòng)，提高施工人員的專業(yè)知識(shí)和技能，使其具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。只有具備良好的技術(shù)素養(yǎng)和操作技能的施工人員，才能保證施工質(zhì)量和效率的提升[3]。

3.3對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)

首先，制定定期維護(hù)計(jì)劃和檢修方案。根據(jù)設(shè)備的使用壽命、廠商建議的維護(hù)周期以及現(xiàn)場實(shí)際情況，制定詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃，并明確各項(xiàng)任務(wù)、時(shí)間和責(zé)任人。針對(duì)不同設(shè)備，制定相應(yīng)的檢修方案，包括維護(hù)、清潔、潤滑、緊固等工作內(nèi)容，確保設(shè)備在良好狀態(tài)下運(yùn)行。另外，相關(guān)部門需要高度重視電站的運(yùn)維管理，進(jìn)行設(shè)備的檢修和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決可能存在的故障，確保設(shè)備正常運(yùn)行。同時(shí)，建立完善的數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏電站的發(fā)電情況，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高發(fā)電效率。

另外，通過科學(xué)合理的運(yùn)營管理和技術(shù)創(chuàng)新，不斷改進(jìn)光伏電站運(yùn)行模式和發(fā)電技術(shù)。例如，結(jié)合儲(chǔ)能技術(shù)，提高電站的發(fā)電平滑性和可調(diào)度性，減少電網(wǎng)波動(dòng)對(duì)發(fā)電效率的影響；利用智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光伏電站的最佳運(yùn)行策略，進(jìn)一步提高發(fā)電效率。

其次，定期進(jìn)行設(shè)備巡檢和故障排查。定期巡檢可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，如異常聲音、異味、溫度過高等，及時(shí)采取處理措施。建立健全的故障排查機(jī)制，及時(shí)追蹤和解決設(shè)備故障，防止故障擴(kuò)大化影響電站的發(fā)電效率。進(jìn)行設(shè)備的清潔和保養(yǎng)也十分重要。定期清洗太陽能光伏組件上的污垢和灰塵，保持組件表面的光照接收效果，提高發(fā)電效率。對(duì)于逆變器、開關(guān)箱等設(shè)備，定期清理灰塵和雜物，確保散熱良好，避免過熱引起設(shè)備故障。

最后，建立健全的記錄和檔案系統(tǒng)。對(duì)每次維護(hù)、巡檢和故障處理情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，包括日期、維護(hù)內(nèi)容、故障現(xiàn)象、處理方法等，形成完整的維護(hù)檔案，追蹤設(shè)備運(yùn)行情況和維護(hù)歷史，為未來的維護(hù)工作提供參考依據(jù)，并對(duì)設(shè)備的性能和壽命進(jìn)行評(píng)估。建立健全的記錄和檔案系統(tǒng)需要有一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺(tái)，確保所有相關(guān)人員都能夠按規(guī)范進(jìn)行記錄。通過數(shù)字化檔案管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速錄入、查詢和分析，提高工作效率和準(zhǔn)確性。此外，定期對(duì)檔案進(jìn)行整理和歸檔也是必要的，確保數(shù)據(jù)的可靠性和完整性?？傊?，建立健全的記錄和檔案系統(tǒng)是提升分布式光伏電站發(fā)電效率的重要環(huán)節(jié)。通過準(zhǔn)確記錄維護(hù)內(nèi)容和日期、故障現(xiàn)象和處理方法，以及設(shè)備性能和壽命評(píng)估，為未來的維護(hù)工作提供參考依據(jù)，幫助及時(shí)排查問題和優(yōu)化運(yùn)行，從而提高分布式光伏電站的發(fā)電效率和可靠性[4]。

3.4深化應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)

在當(dāng)前的數(shù)字化浪潮中，我們需積極擁抱大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及深度學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)，提升分布式光伏電站的發(fā)電效率。

首先，建立并優(yōu)化云計(jì)算平臺(tái)。這一技術(shù)平臺(tái)不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)與管理，更能通過實(shí)時(shí)上傳的發(fā)電數(shù)據(jù)，對(duì)電站的運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電量及功率曲線等信息進(jìn)行深度分析與監(jiān)測。利用云平臺(tái)的卓越計(jì)算能力及智能算法，我們可以對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，識(shí)別潛在問題，提出優(yōu)化方案，從而進(jìn)一步推動(dòng)發(fā)電效率的提升。以研華的智能光伏運(yùn)維系統(tǒng)為例，其B/S架構(gòu)的設(shè)計(jì)，使得所有監(jiān)控內(nèi)容都能在一個(gè)統(tǒng)一的軟件平臺(tái)中輕松查看，實(shí)現(xiàn)了光伏電站的遠(yuǎn)程集中管理、維護(hù)及升級(jí)，為分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)微型電站的接入提供了極大的便利。

其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，使得光伏電站的運(yùn)維更加智能化和精細(xì)化。通過在電站中部署傳感器和設(shè)備，我們可以實(shí)時(shí)獲取電站的環(huán)境參數(shù)，如溫度、輻照度、風(fēng)速、濕度等，以及關(guān)鍵設(shè)備的工作狀態(tài)和性能指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸，使得設(shè)備間的互聯(lián)互通成為可能，進(jìn)而形成了一個(gè)智能化的監(jiān)控和管理系統(tǒng)。通過這一系統(tǒng)，我們可以對(duì)電站進(jìn)行精細(xì)化的運(yùn)維和優(yōu)化調(diào)度，確保每一分能源都能得到充分利用[5]。

此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)在光伏電站中的應(yīng)用也愈發(fā)重要。通過對(duì)海量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和處理，我們可以利用大數(shù)據(jù)分析算法對(duì)電站的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析、趨勢分析和異常監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)潛在的問題和風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，基于數(shù)據(jù)的挖掘和建模，我們還可以預(yù)測電站的發(fā)電量，為優(yōu)化發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)性提供有力支持。

最后，我們不能忽視深度學(xué)習(xí)在光伏電站中的應(yīng)用潛力。通過復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練，對(duì)歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的分析，執(zhí)行回歸、趨勢分析和異常檢測任務(wù)。深度學(xué)習(xí)算法揭示了隱藏問題和風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，數(shù)據(jù)的深度挖掘和建模，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電站未來發(fā)電量的精確預(yù)測和優(yōu)化策略的制定，從而更準(zhǔn)確地預(yù)測電站的發(fā)電趨勢，為運(yùn)維人員提供更為精準(zhǔn)的決策支持。

總之，通過整合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，光伏電站的運(yùn)營和管理將變得更加智能化、高效化，為實(shí)現(xiàn)綠色能源的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持[6]。

4結(jié)語

綜上所述，隨著科技的不斷更新，發(fā)電方法和發(fā)電功能也在逐步優(yōu)化。通過規(guī)范化施工和標(biāo)準(zhǔn)化處理、定期維護(hù)設(shè)備和推廣應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等策略，可以有效提升分布式光伏電站的發(fā)電效率。分布式光伏電站作為清潔能源發(fā)展的重要組成部分，其發(fā)電效率的提升對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要。然而，這需要各方的共同努力，以迎接技術(shù)、管理和政策等方面的挑戰(zhàn)。相信在不久的將來，分布式光伏電站將為清潔能源發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳洪明.分布式光伏電站發(fā)電量提升路徑研究[J].光源與照明，2023（01）：130-132.

[2]時(shí)璟麗.分布式光伏發(fā)展模式和政策機(jī)制思考[J].中國電力企業(yè)管理，2023（25）：6-7.

[3]曹勇.分布式光伏電站發(fā)電效率提升辦法分析[J].新型工業(yè)化，2020，10（11）：11-12.

[4]楊晨洲.分布式光伏電站發(fā)電效率提升策略研究[J].光源與照明，2023（09）：123-125.

[5]王賢立，王招娣，賈杰.分布式光伏電站發(fā)電效率影響因素研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（05）：174.

[6]莊元富.分布式光伏電站發(fā)電效率提升策略[J].裝備維修技術(shù)，2020（02）：179.