在家庭戶用電站中，很多的業主為了安裝時的一次性到位，往往不能完全避開陰影，因為業主們覺得反正陰影遮擋的區域并不大，不會嚴重影響發電量。但實際上人們常常忽略了小范圍陰影的威力。

 

案例一

 

河北的一戶家庭分布式光伏電站，除去光伏組件上的樹蔭陰影，另外還有更難分辨的四根電線的陰影從早到晚的投射在光伏組件上，測算顯示，相比較周邊同類型電站的發電量，微乎其微的樹蔭及電線陰影竟然導致該電站發電量低了20-30%!

 

案例二

 

位于浙江省一個15.12kW的家庭分布式光伏電站，該電站一共使用了54塊280W光伏組件，每一串18塊組件，其中兩串并聯(A串、B串)使用一路MPPT，另一串(C串)使用單獨一路MPPT。

 

系統中，有一個可以活動的梯子靠在光伏組件的邊緣,其頂部超出屋頂的高度，導致一直有陰影投射在A串的一塊光伏組件上，約產生兩條長度約為20-30厘米的投影。陰影位置的變化隨著陽光的照射角度而變化。但由于梯子的頂部緊靠組件邊緣，投影一直存在。測量獲得，遮擋下該串組件的電壓是598V，電流是5.4A，通過觸摸發現陰影部分組件的溫度明顯高于其他區域，有些燙手。

 

為了計算功率損失，移開梯子，電壓598V上升至600V，雖然沒有明顯的變化，但電流卻從5.4A上升到了7.0A，上升幅度達到30%!通過電流的變化可以計算出，僅僅是陰影覆蓋了一塊組件上的4塊電池片的部分面積，就產生了高達970W的功率損失。

 

功率損失=7A*600V-5.4A*598V=970.8W

 

對于單獨MPPT的C支路而言，那么電流應該是7A的一半即3.5A，但實際測算顯示卻只有2.5A，電壓基本與另外一路相同。調查發現，前排光伏組件遮住了后排組件，造成了一條約5厘米的陰影，擋在C串每一塊組件的最底部，從而計算出功率損失了約600W。

 

功率損失=(3.5A-2.5A)*600V=600W

 

經過勘探與計算得出該電站的功率因為兩處陰影導致損失高達1570W。除了功率損失之外，光伏系統中的陰影造成熱斑，長期如此，會加速組件老化，嚴重影響組件壽命。

 

陰影遮擋對投資收益的影響有多少?

 

小小的陰影遮擋，給系統帶來了33.2%的功率損失。那么這對于投資收益的影響有多少呢?鑒于以上案例的實驗時間為當年11月，且不同時間段的陰影遮擋面積不同，我們按照20%的功率損失進行計算：

 

以這套15.12kW的系統為例，補貼標準以嘉興市南湖區為例：

 

由計算得出，20%的功率損失將影響年投資回報率約3%，延長該系統的投資回報年限2年左右!即使是小面積陰影遮擋，也是大大的損失!

 

如何減少陰影遮擋的影響?

 

陰影遮擋的產生主要由于鳥糞、灰塵、樹蔭等的影響，那么首先我們可以擇合適位置安裝光伏組件，盡量不要在有遮擋的地方安裝組件，實在不可避免的情況下，選擇一種合適的組件擺放方式，可以減輕陰影造成遮擋的影響。在日常運維中，注重光伏組件的清潔，及時清理積灰等異物。

 

從系統本身考慮，多路MPPT的實現將可降低陰影遮擋的影響。例如，微型逆變器光伏系統為全并聯設計電路，每塊組件都具有獨立MPPT，可以實現最大功率輸出，使得陰影、灰塵、樹葉對電池板的部分遮擋，不再有短板效應，消除了組件遮擋、朝向和角度不同而造成的失配問題，大大提高了發電量。