隨著光伏發電機容量的擴大，工商業光伏發電站越來越普及，提高系統效率就可以提高工商業光伏發電系統的發電量，投資回報率，那么系統效率如何提高呢？

（固德威江蘇·無錫·江陰1.9MW工商業光伏電站）

系統效率的定義

系統效率來源是英文PerformanceRatio（簡稱“PR”），IEC61724(1)給出的定義如下：

prt：t期光伏發電站的平均系統效率；

ET：在T時間段內光伏電站輸入電網的電量；

Pe：光伏電站組件裝機的標稱容量；

hT：是T時間段內方陣面上的峰值日照時數；

以我們最容易理解的年均PR來說，如果方陣面上接收到的年總輻射量是1600kWh/m2，那就是說方陣面上的峰值日照時數是1600h；如果計量電度表記錄的年發電量是1300kWh；那么年PR就是：

影響系統效率的因素

影響發電量的關鍵因素是系統效率，系統效率主要考慮的因素有：組件上灰塵、陰影遮擋引起的效率降低，組件溫度引起的功率降低，直流電纜引起的阻抗匹配損失，組件串聯電壓和逆變器電壓不匹配產生的效率降低，逆變器的MPPT追蹤損失，逆變器本身的功率損耗，交流線纜功率損耗、變壓器功率損耗等等多個因素。據統計，目前我國地面光伏電站整體的系統效率為80%左右，工商業光伏系統效率為82%左右，戶用光伏系統效率為85%左右，各環節的系統效率損失如表所示：

以上效率都是近似值，在實際案例中，由于地點，設計方案、安裝，運維的不同，各個效率都可能有較大的差異。

提高系統效率的措施

工商業光伏一般是低壓400V并網，沒有升壓變壓器的損耗，但工商業屋頂情況比地面復雜，一般不能按最佳傾斜角度和最佳方位角度進行安裝，存在陰影遮掩，屋面可能還有別的設備造成陰影，工廠電網環境較差，電壓波動大，對發電量有一定的影響。

如上表所示，為了提高發電量，必須盡量減少各種損耗，對于工商業屋頂而言，傾斜角度、方位角度；組件灰塵、陰影、溫度，逆變器本身的損耗、MPPT跟蹤效率1、2、6、7等因素，受外界影響大，改變比較困難，只能盡力而為。但是，直流電纜損失、直流電纜阻抗匹配、組件和逆變器電壓匹配、交流損失（電纜、配電柜）3、4、5、8、10等因素，則是可控制的。

1）盡量減少直流電纜的長度，從組件到逆變器，要用到直流電纜，這個電纜的長度對系統發電量的影響非常大，一方面是直流電纜本身的損耗，另一方面是是阻抗匹配。逆變器MPPT方法有很多種，但萬變不離其宗，就是調整MPPT端的等效負載阻抗等于組件端的等效輸出阻抗，而組件端的輸出電阻包括組件的內阻和電纜的內阻。電纜越長，內阻越大，可能影響效率超過3%。

上圖是目前工商業光伏常見的組件、逆變器、并網點排布圖，組件布滿屋面，為了管理方便，逆變器通常都是安裝在一起，因此直流電纜長度不一樣，最短的可能只有10多米，最長的可能是100多米，因此造成直流損耗比較大。并網點一般在地下配電房，超過400kW還要加升壓變壓器，而逆變器安裝在屋頂，一般也有幾十米的距離，由于是總功率匯合在一起，電流比較大，因此損耗也比較大。如果工商業光伏不需要國家補貼，逆變器的安裝地點和并網點都可以優化一下，如下圖所示：

2）逆變器分散安裝，盡量靠近組件，直流電纜控制在20米以內，直流電纜損失可以降低到0.5%，每一個MPPT的直流電纜盡量一致，直流電纜MPP阻抗匹配降低到1%。采用多個并網點，一臺逆變器一個并網點，并網柜直接接入生產企業的低壓交流母排，交流損失（電纜、配電柜）也控制在0.5%以內。

3）組件串聯后的工作電壓盡量靠近逆變器的額定電壓，根據地理條件選用合適的MPPT，小型工商業項目，建議選擇兩路MPPT多個組串的逆變器，可以兼顧組串失配和高效率，設計更靈活；大型工商業項目，地形復雜帶來組件失配問題，不得不選擇多路MPPT，那么每路MPPT2個組串輸入的逆變器會是較好的選擇，無熔絲易損件、故障定位準確度高，維護更簡單。

4）在水泥屋面，可以考慮用雙面組件，再將屋面改造成反光材料，發電量能提高10%以上，另外要多留組件清洗通道，經常清洗，能顯著提高發電量。

經過上述改動，交直流電纜的費用可以節省近50%，系統效率由原來的81%，上升到86.5%，系統效率提高5.5%，如果是一個500kW的電站，在一個年總輻射量1300kWh/m2地區，按原來的方案每年可以發500*1300*81%=52.65萬度電，改正后可以發500*1300*86.5%=56.225萬度電，每年可以多發3.575萬度電，按平均電價0.9元每度計算，每年可增加3.2175萬元收入。