光伏逆变器功率衰减

光伏电站系统效率定义和计算方法

本文深入解析了光伏系统效率（PR）这一重要概念及其计算方法。系统效率(PR)是指光伏电站的平均发电效率，涉及太阳能电池的衰减、低压系统损耗、逆变器效率、变压器及电网损耗等多方面因素。PR的计算公式为PRT=ET/(Pe*hT)，其中ET为T时间段内光伏电站上网电量，Pe为光伏组件标称装机容量，hT为T时间段内的峰值辐照小时数。

历史数据显示，自1980年代至2000年代，PR值在不同国家和时期有显著变化，从50%-75%发展至50%-90%。这一趋势表明，随着技术进步和设计优化，光伏系统的效率不断提高。

影响系统效率(PR)的因素包括组件功率衰减、串并联失配及阴影、电池组件温度系数损耗、灰层积雪遮挡损失、逆变器损耗、变压器损耗以及线损等。组件功率衰减要求选择高质量组件以减少第一年2%-3%的功率衰减。组件串并联失配和阴影损失可高达3%，需采取措施减少阴影影响。温度系数损耗通常在4%左右，需关注温度对发电量的影响。灰层积雪遮挡损失约为4%-6%，应定期进行清洁以保持系统效率。逆变器和变压器损耗分别在2%和3%左右，需选择高效设备以减少损耗。线损则在2%左右，需优化系统设计以降低损耗。

提高系统效率(PR)的方法包括优化组件选择、采用抗阴影设计、改进系统布局、选择高效逆变器和变压器、降低线损、合理设计支架等措施。此外，通过智能运维系统进行预测性维护和故障诊断，可以进一步提升系统效率。尽管PR值越高意味着更高的发电量，但经济性和投资回报率也是客户需要考虑的因素。因此，在实际应用中，应综合考虑多方面因素，以实现最佳的系统性能和经济效益。

光伏板的使用寿命有多久

1. 光伏电站的设计使用寿命通常为25年，这一数据符合国家规定的标准。

2. 在光伏电站的组成部分中，光伏组件和支架是主要结构，它们的预期使用寿命均可达到25年以上。

3. 逆变器作为电站的关键组件之一，其使用寿命通常为10年左右，这意味着在整个电站使用周期内可能需要更换一次逆变器。

4. 光伏组件在使用过程中可能会经历功率衰减，根据国家标准，25年内光伏板的功率衰减应不超过20%。若衰减超过此限，则可视为使用寿命的结束。

光伏发电的寿命是多久

光伏发电的使用寿命一般是20~35年。以下是关于光伏发电寿命的详细解答：

光伏组件的寿命：

光伏组件是光伏发电系统的核心部件，其使用寿命主要受材料质量和工艺水平的影响。

一般来说，高质量高规格的光伏组件使用寿命可以达到25年以上，有些单晶光伏板和双面发电的光伏板设计寿命甚至达到30年。

国家规定的标准是光伏电站的设计使用寿命为25年，且25年内光伏板总功率衰减不超过20%，否则视为使用寿命结束。然而，即使超过这个期限，光伏组件仍可使用，只是发电效率会有所降低。

逆变器的寿命：

逆变器是将光伏组件产生的直流电转换为交流电的关键设备。

逆变器的使用寿命一般为8到10年，市场上的逆变器一般质保期为5年。

由于逆变器内部元器件易损，因此在光伏电站使用期间需要更换一次。

支架的寿命：

支架是支撑光伏组件和整个光伏发电系统的结构部件。

支架的材质一般为铝合金或镀锌钢，使用寿命一般可达20年以上。

镀锌钢支架在长期使用后可能需要刷一次防锈漆以延长使用寿命。

整体系统的寿命：

光伏发电系统是一个整体，其使用寿命受各个部件寿命的共同影响。

虽然光伏组件、逆变器和支架等部件的使用寿命有所不同，但整个系统在设计时通常会考虑整体协调性和匹配性。

因此，光伏发电系统的整体使用寿命一般也在20~35年之间。

综上所述，光伏发电的使用寿命受多种因素影响，但一般在20~35年之间。在使用过程中，需要注意对各个部件的维护和保养，以延长使用寿命并提高发电效率。

将各种损耗都算进来之后，光伏并网电站系统效率是多少？

1. 对于光伏并网电站的系统效率，我们需要考虑多种因素。

2. 系统效率主要受灰尘、雨水遮挡、温度变化、组件串联不匹配、逆变器功率损耗、线缆损耗、变压器功率损耗和跟踪系统精度等因素的影响。

3. 对于大型光伏电站，由于其位于戈壁地区，风沙和降水较少，通常可以假设人工清理的频率较低，因此可以采用8%的衰减数值。

4. 温度变化对太阳能电池组件的实际效率有显著影响，会导致电压降低、电流增大，从而减少发电量。设计时需要考虑温度引起的电压变化，选择合适的组件串联数量，保证组件在最大跟踪功率范围内工作。通常考虑0.45%/K的功率变化，并根据各月辐照量计算加权平均值，考虑温度引起的系统效率降低取值为3%。

5. 组件之间的功率和电流偏差会对光伏电站的发电效率产生影响。组件串联因电流不一致产生的效率降低，通常选择2%的降低值。

6. 在光伏并网电站的设计中，电缆的损耗也是一个重要因素。例如，在20MWP的光伏项目中，使用约350km的光伏专用电缆和35km的电力电缆，直流部分的线缆损耗通常为3%。

7. 逆变器的效率对系统整体效率也有显著影响。大功率逆变器(500kW)的效率基本达到97.5%，因此可以取97.5%作为逆变器的功率损耗。

8. 交流线缆的损耗相对较小，通常计算交流部分的线缆损耗约为1%。

9. 变压器作为成熟产品，通常选用高效率变压器，效率为98%，即功率损耗计约为2%。

10. 综合以上各部分功率损耗，可以测算出光伏电站的系统效率。例如，考虑组件灰尘损失、组件温度效率损失、组件不匹配损失、线路压降损失、逆变器效率、升压变压器效率、交流线路损失等因素，计算得出系统效率约为80.24%。

11. 因此，经过以上分析，光伏并网电站的系统效率通常可以认为是80%。

光伏板的使用寿命

光伏电站的使用周期是25年。

光伏电站是一套系统，其中主要包含用来发电的光伏组件、用来把直流电转交流电的逆变器和支撑电站的支架。

逆变器的使用寿命10年左右，光伏电站的使用期间是需要更换一次逆变器的。

而支架和组件一般都能使用25年以上。光伏电站的设计使用寿命是25年，这是国家规定的标准。

光伏组件使用久了会有一定的衰减，国家标准规定光伏板25年总的功率衰减不超过20%，如果超过20%就算使用寿命终结。

光伏在度过25年使用期后还能继续发电不？

光伏在度过25年使用期后有可能继续发电。光伏组件的25年使用期是基于其功率衰减情况给出的参考时间，一般25年后其发电功率会降至初始功率的80%左右。

1. 设备状态良好若在25年使用期内组件维护得当，没有受到严重的环境损伤如强风、暴雨、雷击等影响，且内部结构未出现明显老化，那么继续发电是可行的，不过功率会有所降低。2. 设备损坏严重但如果组件出现严重的老化、开裂、腐蚀等问题，或者逆变器等关键设备已经损坏无法正常工作，那么继续发电就会比较困难，需要进行维修或更换设备。

安装光伏之后可能出现什么危害情况？

安装光伏后的常见危害及应对方案

一、设备老化与效率下降

光伏组件在长期使用后可能出现老化、龟裂或热斑效应，导致发电效率降低20%以上。逆变器通常在5-8年出现性能衰减，建议每两年通过专业设备检测组件功率衰减率，超出厂家质保标准（多数为每年衰减不超过0.8%）应及时维权。

二、建筑结构隐患

普通瓦片屋顶可能存在超载风险，水泥预制板屋顶需确保承重＞30kg/m²。分布式光伏安装后需防范雷击概率增加，应配备III类防雷系统，接地电阻≤4Ω。部分案例显示鸟类会在组件底部筑巢，可采用网格防护装置提前预防。

三、电气安全风险

直流电弧可能引发明火，选择通过UL1699B认证的快速关断设备可降低风险。雨季时组件表面漏电流可能达0.1mA/kW，需配置剩余电流监测装置。建议每月检查接线盒防水性能，发现盒体温度超过85℃必须停机检修。

四、发电波动影响

冬季雾霾天气发电量可能下降70%，搭配10kWh储能系统可维持普通家庭8小时用电。并网时注意电压波动不超过±7%，农村电网建议加装动态无功补偿装置。智能监控系统可实时追踪每串组件发电数据，及时发现故障支路。

光伏板的硅材料回收技术已实现95%材料再利用，双面发电组件能使单位面积发电量提升15%-30%。建议选择具备智能IV曲线诊断功能的新型逆变器，可在15分钟内定位故障组件位置。并网协议需明确发电量超出额定功率时的调度责任，避免法律纠纷。

光伏技术进阶篇一文读懂双面光伏组件的PID原理及解决方案

PID（Potential Induced Degradation）现象，即电势诱导衰减，指太阳能电池在长时间承受一定外部电压下发生功率衰减的现象。这一现象最早在2005年被美国公司SUNPOWER发现，被认为是一种极化效应。在2010年，NREL和Solon提出了PID风险的普遍性。如今，PID现象成为光伏行业面临的一个重大问题，尤其在高温高湿应用环境下，功率衰减更为严重，严重影响光伏电站的使用寿命。

PID失效的机理包括半导体体结变化导致的分流现象（PID-s，shunt分流）、电离腐蚀和大量金属离子迁移、以及半导体活性区受损害，钝化效果恶化（PID-p，polarization极化）。PID-s主要发生在正面，原因是组件和边框之间形成负偏压导致Na+迁移，形成漏电流通道；PID-p则发生在背面，Na+聚集在电池片背面膜层，吸引背面少子和钝化层氧化铝，导致钝化效果恶化。PID-p现象在靠近负极输出端的组件中更为明显，且越靠近边框的电池片EL图像越黑。

对于双面双玻的P-PERC电池，正面主要发生PID-s现象，背面则发生PID-p现象。正面PID-s衰减会导致电池并联电阻减小、漏电流增大和填充因子下降；背面PID-p现象则导致Isc大幅降低、Voc相对降低。PID-s衰减通常难以恢复，而PID-p衰减可以通过光照或加反向电压修复。

N型双面双玻电池的正面和背面均可能发生PID-s和PID-p现象，N型电池的正面PID衰减大于背面衰减。正面PID-s现象通过组件与边框形成负偏压，Na+快速进入膜层并穿过PN结形成漏电流通道。正面PID-p现象则是Na+快速进入膜层，吸引钝化层Al2O3的负电，导致正面钝化效果恶化。背面PID-s现象同样通过组件与边框形成负偏压，Na+快速进入膜层并穿过PN结形成漏电流通道。

总结及PID解决方案包括：

PID失效的主要原因是电荷聚集破坏电池正极，导致钝化效果恶化，引发衰减。

P型电池背面、N型电池正面是PID风险较高的位置，N型电池因漏电阳离子离PN结更近，影响更大。

双面双玻使用非极性分子为饱和键的POE作为封装材料，能有效减缓PID现象。

优化电池减反膜SiNx，调整折射率和增加致密性，一般为2.10比较合适，以提高抗PID性能。

P型双面双玻中，透明背板作为背玻，由于难以电离出带正电离子，在其他材料一致的情况下，理论上比双面双玻有更好的抗PID效果。

解决方案还包括：对于使用隔离型光伏逆变器的电站，可通过逆变器负极接地解决；对于集中式和分布式光伏电站，可通过抬升虚拟中性点电位、使用防PID修复功能模块等方法实现PID抑制。

最后，PID测试标准依据IEC 62804，在实验箱内进行，条件包括温度60℃±2℃、湿度85%±3%、测试时间96H、施加电压-1500V。

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