光伏电池工程仿真模型在污垢评估中的应用

王 冰， 石 敏， 童 正， 韩立刚， 李晓江

(1.北京京能新能源有限公司内蒙古分公司， 内蒙古 呼和浩特 010070；2.山西漳山发电有限责任公司,山西 长治 046021)

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近年来，随着光伏电池原材料、逆变器等主要器件成本的降低及政策扶持力度的加大，光伏发电越来越受到重视，进而得到了广泛、迅速推广。目前，光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后发展最快、最大的产业[1]，光伏电站的运维也随之显得尤为重要。

在实际运行过程中，沉积在组件表面的灰尘积垢会导致组件的转换效率下降，因此有必要针对灰尘、积垢对光伏性能的影响进行研究。查阅资料，国内外一些专家也对此进行了相关分析，其中文献[2]得出积灰密度与光伏组件上层玻璃相对透光率、光伏组件工作温度以及发电功率的耦合关系；文献[3]通过搭建试验平台验证了灰尘积累浓度越高，组件性能下降越大；文献[4]研究表明，组件电压和功率的降低主要取决于污染物类型和沉积水平，灰尘污染物是光伏组件电压中影响最大的粉尘颗粒，当使用灰尘污染物时，组件电压约下降25%。

根据调研，目前我国大部分光伏电站仍仅根据人工观察光伏电池的积灰程度来确定是否开展清洁工作，过分依赖运维人员经验，缺乏科学性，而且人工清洁作业工作量大、成本高。本文参考专家的研究成果，对光伏电池进行了深入分析，建立了数学模型，搭建了MATLAB仿真平台。在此基础上提出了一种灰尘、积垢对光伏电池发电量影响的评估方法，结合光伏电池板的开路电压与短路电流测量，科学评估灰尘、积垢对光伏电池发电量的影响，据此合理地制定清洁作业规划，有效节约维护成本。……