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摘要：近年来，国家和地方政府出台了多项支持光伏产业发展政策和财政补贴，大力鼓励个人投资分布式光伏发电项目，本文结合居民安装分布式光伏发电系统的使用情况，就如何提高光伏发电效率的问题进行了探讨，并提出相应的解决措施和建议。
关键词：分布式、光伏发电、发电效率
光伏发电不仅是未来全球能源发展的重要方向，也是提高我国国际竞争力的战略性新兴产业。国家和地方政府的多项支持光伏产业发展政策也有力的推动了光伏发电项目的快速发展。光伏发电是绿色清洁能源，属于静态发电，不会造成污染、电磁辐射，且每发1度电就可以减少燃煤342g，同时减少污染排放272g碳粉。此外，作为分布式光伏的居民光伏发电系统不仅可以自发自用，余电上网，还可以得到政府的财政补贴，极大的调动了居民使用分布式光伏发电的积极性。
1、居民光伏发电系统使用情况
光伏发电系统的总效率由光伏组件的效率、逆变器效率、交流并网效率等三部分组成。其中，交流并网效率主要受升压变压器和交流线损影响，发生在并网点后且基本不变。
其中，K为交流损耗系数；M为有效发电时间内的发电量；t为有效时间；S为系统装机容量。
通过对郑州地区2016年6月-11月并网的25户光伏发电客户进行统计，集团用户月平均发电效率为84.6%，居民用户月平均发电效率为77.3%。集团用户光伏发电系统的发电效率远高于普通居民客户，月平均发电效率相差高达7.3%。以居民用户装机容量按5kW计算，每年每户少发电533度，变相增加碳排放量达145kg,以此类推，1000户每年将增加碳排放量达145000kg。根据以上分析，居民用户光伏发电效率总体偏低。居民用户的光伏发电系统的发电效率直接影响居民投资光伏发电的收益，进而影响居民用户光伏发电的积极性，亟待采取措施，以提高居民光伏发电效率。
2、居民发电效率低的分析
2.1居民用户光伏组件月平均输出功率情况
通过对2016年6月～11月期间6户居民用户光伏组件月平均输出功率情况进行调查，光伏组件的输出功率对整个系统的发电效率影响巨大，而居民用户组件损耗占比最大，占总损耗的64.3%。根据分析，光伏组件损耗主要受光照、光伏组件串并联排布、温度、组件受遮挡情况等多方面因素影响。
2.2 居民光伏系统中逆变器的输入输出功率情况
通过对2016年6月～11月期间6户居民用户光伏系统中逆变器的输入输出功率情况进行调查，逆变器的转化功率对整个系统的发电效率影响很大，居民用户的逆变器损耗占系统总损耗的29.4%，转化效率为91.8%，集团逆变器损耗占系统总损耗的25.8%，转化效率为95.6%。而发达国家分布式光伏系统的逆变器转化效率可达到98%以上。
综上分析，分布式电源光伏的发电效率主要与光伏组件的效率、逆变器转化效率有关。其中居民用户光伏组件损耗最大，逆变器损耗次之。在排除自然条件的影响因素后，可以从影响光伏组件损耗、逆变器损耗的非自然因素研究来进一步提高居民用户的发电效率。
3、居民发电效率低的要素
3.1 光伏系统容配比低
通过对2016年1-6月的报装的光伏系统容配比进行了调查统计。其中，容配比=装机容量/逆变器标称容量。根据调查发现，光伏系统容配比对系统发电效率有较明显的影响，配比高的客户其发电效率也相对较高。
通过对典型客户（固定式容配比1:1配置）每日8个时段的测试，测出每时段逆变器的直流输入功率和交流输出功率，经计算得出逆变器的效率以及系统发电效率。测量计算结果见表1所示。
从表1可以看出，当容配比=1：1时，75%的时间内系统发电出力极低，逆变器容量基本都是大幅浪费的。
3.2 光伏电池板串并联失配
对2016年6-11月的报装的光伏电池板组串配置进行了调查统计。相同的申请容量，光伏电池板组串配置不同，发电效率也不同。组串数越少、每组块数越多，发电效率就越高。
根据GB/T20513-2006《光伏系统性能监测测量、数据交换和导则》，光伏发电系统不同组串排布其光伏组件效率（PR）见表2所示。
此外，采用越多块数串联光伏电池板时将会节约支架基础、电缆量和电缆沟的开挖，在节约投资成本的同时进一步提高了系统效率。
通过以上分析，光伏电池板组串排布对系统效率影响巨大，在保证系统所需工作电流的情况下，串联块数越多系统效率越高。居民用户缺少排布设计造成了效率很低，且现有排布公式需要根据实际情况有待优化。
4、结论
4.1 提高光伏发电系统的容配比
1、适当增加光伏组件的数量，使光伏组件容量与逆变器容量之比达到1.2 ：1左右。虽然增加了一定投资，但投资回报率较高，且无额外技术难题，用户易于接受。
2、在光伏组件数量不变的情况下，更换容量相对较小的逆变器与组件容量匹配，使容配比接近1.2：1；若在设计规划初期，直接选择购买容量合适的逆变器，实现起来最简单，花费低（逆变器容量越低，价格越便宜）。
4.2 优化光伏组件组串
按照符合郑州地区的实际情况修正光伏组串计算公式，调整原光伏组件的串并联接线，对光伏组件组串进行优化排列。仅需改变原有串并联的接线方式，简单易行，且改动花费低。
参考文献
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论文作者:苏沛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：光伏论文; 效率论文; 逆变器论文; 系统论文; 居民论文; 组件论文; 分布式论文; 《电力设备》2017年第30期论文;