引言

清洁能源的使用无疑有利于中国经济和环境的和谐发展。随着我国光伏电站发电成本的逐步降低和部分国家补贴的享受，集中光伏电站的建设速度和规模不断提高。在集中光伏电站发电阶段，发电企业需要从多个角度解决集中光伏电站发电效率问题，对进一步促进我国集中光伏电站发展具有重要作用。

1光伏发电是实现“双碳”目标的重要保障

国际能源署（IEA）《全球能源回顾：2021年二氧化碳排放报告》指出，2020年我国二氧化碳排放量为98.94×108t，占全球二氧化碳总排放量的30.93%，居世界第一。其中，煤炭、石油、天然气等化石能源消耗引起的二氧化碳排放量占95%以上。同时，研究表明，煤炭、石油、天然气等化石能源的低碳经济效率在“双碳”目标下处于较低水平。因此，构建高效、清洁、绿色、低碳的新能源供应体系已成为能源转型发展的大趋势。绿色、环保、安全、可持续的光伏发电将成为未来新能源发电的主要选择，是我国实现“双碳”目标的重要保障。

我国已形成完整的光伏产业链，具有光伏发电系统资源条件、技术优势和应用基础的大规模发展。产业链各环节消耗的能量稳步快速下降，大大缩短了光伏发电系统的能量回收周期。光伏发电系统的能量回收周期是指光伏发电系统在整个生命周期中消耗的总能量与光伏发电系统的年能量输出之比，即光伏发电系统的能量回收周期取决于光伏发电系统在制造、安装和运输过程中的总能耗和光伏发电系统寿命内的发电量。根据《中国光伏产业清洁生产研究报告》，光伏发电系统的能量回收周期仅为1.3年。按使用寿命30年计算，光伏发电系统约为零碳排放29年。光伏发电的二氧化碳排放量仅为化石能源的十分之一到二十分之一。因此，光伏发电在减少碳排放方面具有绝对优势。

2影响集中光伏电站发电效率的因素

2.1自然因素

温度的影响。集中式光伏电气设备布置在室外，因此室外温度对发电效率的影响最为密切。由于晶体硅电池的物理和化学特性，其发电效率也会随着温度的变化而处于动态变化的范围内。不可用的辐射。在集中光伏电站的运行过程中，有各种辐射作用，如散射辐射和直接辐射，电站运行只使用辐射能量的一部分，即使阳光充足，太阳能的辐射利用也非常有限。灰尘，屏蔽损耗。光伏组件的发电量与粉尘密度和屏蔽有关。粉尘密度越大或屏蔽面积越大，会严重影响集中光伏电站的发电效率。

2.2电气设备因素

集中式光伏电站由许多电气设备组成，设备组成非常复杂。如果设备出现故障，不仅会影响电站的运行安全，还会降低发电效率。逆变器和交流并网的效率。集中式光伏电站在发电过程中会遇到各种复杂的负荷，逆变器的效率是考虑各种负荷后的加权转换效率。但是，虽然逆变器的加权效率接近97%，但由于跟踪滞后，部分能量仍会在发电过程中丢失。设备故障。设备故障会影响集中式光伏电站的发电效率。相关统计显示，由于设备故障，发电量将损失近一半。

2.3人为因素

设计问题。由于施工成本或场地的限制，集中光伏电站的设计不完善。例如，由于间距设计不合理或建筑物（结构）堵塞，光伏电站的输出功率低于设计要求，会造成功率损失。忽视管理和维护。在日常发电阶段，部分电站管理人员不注意清洁维护工作，或清洁工作不及时，导致粉尘堵塞问题严重，影响集中光伏电站的发电效率。

3.提高集中光伏发电效率的措施

3.1避免过渡遮挡

在集中光伏电站方阵敷设中，应充分考虑遮挡问题。当周围有较大、较高的遮挡物时，应与之保持一定的距离。光伏电站方阵前后间距不宜过小，以免方阵前高支架侧投影到后低支架侧形成阴影遮挡。当光伏电站处于较高纬度区域时，方阵之间的距离需要相应增加。

在高原山地区的山地集中光伏电站中，受地形坡度的影响，当光伏电站方阵位于东西坡时，随着坡度的增加，应增加方阵之间的前后间距。当东西方向的坡度超过20时°此时，光伏电站方阵之间设置的大间距不足以弥补倾斜角度过小造成的发电损失。

光伏电站选址应优先选择未使用土地和荒地，避免植被覆盖面高的地区；光伏电站应定期清洗，去除附着在光伏板上的杂物，减少灰尘杂质对光伏电站性能的影响。清洗时间应避免日温较高或光照较强的时间，防止冷水激流对高温光伏电站表面造成创伤刺激，人工阴影阻挡光伏电站，造成热斑效应。

3.2将光伏电站调整到适当的方位角度和倾斜角度

设置合适的光伏电站方向角φ集中光伏发电效率高，光伏电站需要适当调整其倾斜角度。当倾斜角度过大时，太阳辐射较少，光伏电站发电较少；当倾斜角度过小时，光伏电站前后距离增加，导致光伏电站区域敷设电池组件数量减少，光伏电站发电量减少。在满足避免周围物品的影响的情况下，调整光伏电站的方阵到合适的倾斜角度。此时，光伏电站可以接收到最大的太阳年总辐射量。根据当地太阳辐射数据、经度、纬度等相关数据，改变倾斜角度，选择不同倾斜角度下组件的最大月平均太阳辐射量，得到相应的最佳倾斜角度。

3.3其他措施

开发农业光互补、渔业光互补等新型发电用地综合利用的发电模式。光伏电站组件对地面具有冷却和加湿作用，有利于减少水分蒸发，有利于板下作物种植，同时可防止土地沙漠化，减少沙子对光伏电站的影响，发电模式具有保持水土流失、控制环境温度、防止自然灾害等功能，使生态系统进入良性循环，有限的土地资源利用更加合理，同时实现经济和社会效益。

它可以减少光线对渔业的影响。光伏电站对部分阳光的遮挡可以防止渔场内藻类的大规模爆发，为淡水生物提供更好的孵化环境；在炎热的夏季，光伏电站对水面的适当遮挡可以降低水温，减少水面的大量蒸发损失，有效防止水产养殖疾病的爆发，有助于调节鱼类的代谢能力。

农光互补、渔光互补等新模式对光伏发电效率的影响有一定的控制作用，具有提高效率和高效保持的功能。对电气设备的安装和选择进行适当的改造和改进，如电池分级充电控制，可提高输出电压；根据光伏电站系统的具体运行要求，根据地形、施工规模、土地成本、环境污染程度等因素选择合适的逆变器、箱式变压器、电缆等。

结语

提高集中光伏电站的发电效率，不仅可以提高发电量，而且有助于促进我国集中光伏电站的发展。因此，明确影响集中光伏电站发电效率的因素，采取积极有效的措施消除或缓解影响因素，有助于全面提高发电效率，也有助于集中光伏电站的发展。