第十二届中国创新创业大赛( 吉林赛区暨2023长春新区杯)优秀奖
2023年8月11日

光伏电站发电一年四季什么时候发电量最高?

光伏电站发电一年四季什么时候发电量最高?
这个问题关系到我们一年之中如何做好发电量的维护问题。

先说答案,春秋季节是发电高峰期,春季最高。
为什么不是夏季?夏季这么好的太阳光照、这么高的温度,为什么不是夏季。
大家都知道关于光伏电站的发电效率,应该受很多因素的影响,设备的标称参数、设计、安装、环境等等。
今天我们就从温度和光照两个方面来讲解。
夏季光照对光伏板而言并不是最优季节。
我们就从以下的辐射量来看:

从以上的数据可以看出夏季的光照强度并不是一年中最强的。
以上图表是北纬40度某光伏电站的光照能量数据图。
夏天是7月、8月、9月温度是最高的,但是光照强度最大的月份却是6月份。光照强度最大是不是意味着6月份就是发电最高的呢。我们看下图:
选择了装机容量和自然环境相同两个典型的光伏电站的发电数据来看,统计一年12个月份的发电数据,我们看下图:

从以上的俩个图中我们可以看到发电量最高的是5月份,4月份其次。那就可以说明一个问题就是春季的发电量是最高的。
问题来了,为什么春季的光照强度是最高的,发电量缺不是最高的,这是为什么 ?我们通过下图进行分析:

上图是太阳的位置和光线、光伏与季节的示意图。
从以上的图中可以看出,虽然夏季光照是最好的,但是对于最好的安装角度的光伏电池而言,有效日照夏季却并不如春季。这就是为什么光伏发电量最大的季节会是春季,秋季次之,夏天不是发电最高的季节。
并且高温对光伏发电系统是一种负担,甚至会降低发电效率。

高温会不会导致光伏发电系统发电量增加?结论恰恰相反。
高温有很多不利的影响,比如高温会导致连接导线电阻增大,增加损耗等等,这些原因都会导致发电效率降低。高温会影响逆变器电子元件的运行环境,如果工作环境温度过高逆变器甚至会启动保护功能,甚至停止工作。
夏季高温我们如何去降低温度呢,可以通过水洗进行物理降温;有很多光伏电站夏季使用风扇去增加通风降低温度。

(图片来自网络)
高温影响的最重要的问题,高温会影响光伏电池片做功率温度系数,我们取25/℃,工作温度每升高1℃,电池片的输出功率就会降低约0.4%,那么光伏电站的发电量也会相应的降低0.4%左右。

以上图标反应的是该地区一年12个月份的平均最高温度,可以看出最好光照的6月比4月平均温度要高出5摄氏度。那么我们可以算出,光伏电池板的发电效率就会降低5*0.4%=2%左右。
通过以上结论得出每年的发电高峰期是春秋俩个季节,特别是需要注意光伏板的表面清洁,做好清洗工作,才能做好发电量管理,保持电站处于在良好的发电状态。