光伏電站的整體性能可以用一個參數(shù)來表征，這個參數(shù)就是我們常說的PR（performance ratio），即性能比率。這個參數(shù)中這樣計算的，比如我們要計算某個電站的年性能比率，那么我們要先計算出系統(tǒng)效率，即光伏電站的年發(fā)電量與照射到組件表面的太陽光能量之比，然后我們再將系統(tǒng)效率除以組件效率，就算出性能比率。

    這個參數(shù)主要受以下因素影響：

    1、太陽輻照強度分布，組件在不同的太陽輻射強度下，組件的實際效率是不一樣的；

    2、系統(tǒng)的配置，逆變器的轉換效率也與組件的連接方式和容量有關系，如果我們在設計時盡可能提高組串的電壓，那么逆變器的效率會比較高，線損也會比較少；

    3、環(huán)境溫度，組件在不同的溫度下工作，其光電轉換效率也是不同的。

    盡管PR值可以反映整個電站的狀況，但是不同地區(qū)的電站PR值沒有可比性，同一個電站在不同時間段PR值有差異也屬于正常情況，而且當我們要研究如何提高系統(tǒng)發(fā)電效率或者分析各設備是否正常工作時，僅有PR值也是不夠的。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，造成PR值偏低的原因有很多種，有些是設備的質(zhì)量造成的，另一些是設備之間的配置不合理造成的。所以當我們要對光伏電站進行評估時，就要對造成光伏電站發(fā)電量損失的各個環(huán)節(jié)進行分析。造成光伏電站發(fā)電量損失的主要環(huán)節(jié)有：

    1、逆變器轉換損失

    通過測量逆變器的輸入功率和輸出功率可以測出逆變器的實際轉換效率。

    2、線損

    線損包括電流流過開關、電纜和保險絲時的能量損耗，開關和保險絲損耗的能量可以忽略不計，只要計算電纜的線損就可以，電纜的線損可以通過計算電纜的電阻估算出來。

    3、溫度升高造成的損失

    晶體硅的功率溫度系數(shù)是－0.38%/K，組件的效率是在25攝氏度時測出來的，一般情況下，組件在工作時的實際溫度都會比25攝氏度。而且不同的地區(qū)環(huán)境溫度不同，風速也不同，組件安裝方式也可能不同，造成溫度升高造成的損失也不同。這個因素造成的能量損失可以通過測量組件的工作溫度計算出來。

    4、低輻照度造成的損失

    太陽電池組件的理論效率與太陽光輻照強度有很大的關系。組件的效率通?？梢杂孟率接嬎愕玫剑?/p>

    其中F.F是填充因子，Isc是組件的短路電流，Voc是組件的開路電壓，At是組件的面積，Pin是光輻照強度。

    表1 組件的轉換效率與輻照度的關系

    表2 不同輻照強度下組件的效率

    5、陰影遮擋損失

    在設計時，要求組件在全年的早上九點到下午3點這段時間都不能有陰影遮擋，但過了這段時間后，陰影遮擋是允許的。一般來說，電站的發(fā)電量都會受陰影遮擋的影響，只是受影響的程度有差異。由于受太陽輻照強度、陰影遮擋面積、組件之間的連接方式等因素的影響，要準確分析陰影遮擋的損失是不可能的。一般情況下，如果按規(guī)范來設計，陰影遮擋造成的能量損失占總發(fā)電量的比率為0.7左右。如果是不按規(guī)范來設計的，要想估計能量損失比率，就只能通過測量光伏陣列在有陰影遮擋時的I－V特性曲線，做一個粗略的估算。

    一般情況下，電站在冬至日的時候是陰影遮擋時間最長的，所以我們可以選冬至日來測量，比如我們在冬至日下午4點的時候，測出光伏陣列的I—V特性曲線，得到有陰影時的最大功率，然后再根據(jù)測出來的開路電壓和短路電流估算出陣列在沒有陰影遮擋時的最大功率，然后我們再估算電站受陰影遮擋時間占總工作時間的比例，就可以估算出陰影遮擋的能量損失比率了。

    6、逆變器的最大功率跟蹤損失

    陣列僅在工作電壓等于最大功率點電壓時，輸出功率最大，而且逆變器要不斷的改變電壓值以找到最大功率點電壓，這個過程也會造成能量損失，一般逆變器的靜態(tài)最大功率跟蹤精度為99%。當輻照度變化時，陣列的最大功率點電壓也是變化的，由于逆變器最大功率跟蹤的滯后性也會造成能量損失，通過軟件可以估算出，逆變器的動態(tài)最大功率跟蹤效率約為99%。

    7、組件之間的不匹配損失

    每塊組件的標稱參數(shù)雖然是一致的，但實際上各組件的輸出特性曲線是有差異的，當這些組件通過串并聯(lián)方式連接時，逆變器只能跟蹤整個陣列的最大功率點，這個最大功率點不是每一塊組件的最大功率點，所以就有了不區(qū)配損失。要研究這個能量損失，可行的辦法有兩個：測量每一個組串的I－V特性曲線，并得到每個組串的最大功率，得到整個陣列的理想最大功率P1然后將這些曲線都輸入到電腦軟件中進行疊加，形成一條I－V特性曲線，得到整個陣列的最大功率P2，1－P2/P1就是不匹配損失比率了。

    第二個辦法就是將整個陣列的I－V曲線測出來，得到最大功率P3，然后再根據(jù)現(xiàn)場測量的溫度、輻照度，結合組件的標稱功率，計算出陣列的理論最大功率P4。1－P3/P4就是不匹配損失比率了。

    8、灰塵遮擋

    電站運維人員要不定期對光伏組件進行打掃，以減小灰塵在光伏組件玻璃上的沉積，灰塵遮擋造成的能量損失比率也具有不確定性，不同地區(qū)的差異很大，只有通過長期的現(xiàn)場觀察才能得到一般規(guī)律?？梢栽诂F(xiàn)場放幾塊玻璃，然后定期對玻璃進行透光率測試，就可以估算灰塵遮擋造成的能量損失了。

    根據(jù)個人經(jīng)驗和文獻資料，在進行電站可行性研究時，光伏電站各環(huán)節(jié)的損失比率估算值如下表所示。當然這些值只是默認值，估算時還要根據(jù)現(xiàn)場的情況來調(diào)整。