中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：盛夏7月，暑氣蒸騰。在撫順礦區(qū)西舍場(chǎng)300MW光伏發(fā)電場(chǎng)，綿延近萬(wàn)畝的光伏“矩陣”正將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為源源不斷的電能。在很多人看來(lái)，夏季光照充足，理應(yīng)是光伏轉(zhuǎn)化率最高、發(fā)電量達(dá)到峰值的季節(jié)。然而，事實(shí)并非如此。撫礦集團(tuán)供電部主任王元施說(shuō)：“其實(shí)，3月和10月才是光伏發(fā)電的‘黃金期’?！?
一組數(shù)據(jù)印證了這一說(shuō)法：2024年3月，西舍場(chǎng)光伏發(fā)電場(chǎng)的發(fā)電量達(dá)到4785萬(wàn)千瓦時(shí)，10月高達(dá)4009萬(wàn)千瓦時(shí)。而在普遍被認(rèn)為是發(fā)電旺季的7月，發(fā)電量卻僅為3620萬(wàn)千瓦時(shí)，與冬季發(fā)電量差不多，較春秋季低約15%至20%。
為何會(huì)出現(xiàn)這種反差？答案要從光伏發(fā)電的基本原理——“光生伏特效應(yīng)”說(shuō)起。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，光子撞擊半導(dǎo)體材料，激發(fā)電子流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)化。而在這一過(guò)程中，陽(yáng)光的直射程度，成為決定能量轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵因素。
在光伏板陣列前，王元施俯身比畫(huà)著板面角度：“撫順地處北緯41°14′至42°28′之間，光伏板與水平面36度的傾角，是根據(jù)精度建模計(jì)算出的最佳角度?！彼忉?zhuān)鶕?jù) “光生伏特效應(yīng)”原理，陽(yáng)光直射板面時(shí)效率最高。春秋季節(jié)，陽(yáng)光與板面夾角接近90度的時(shí)長(zhǎng)更長(zhǎng)，發(fā)電效率達(dá)全年峰值；而夏季陽(yáng)光直射地面的時(shí)長(zhǎng)變長(zhǎng)，與36度傾角的光伏板的夾角變小，光能利用率反而下降?！熬拖裼梅糯箸R聚光，角度越垂直，光斑越集中，能量越強(qiáng)。”夏季多陰雨、大霧天氣，看似日照充足，實(shí)際有效光照時(shí)長(zhǎng)卻大打折扣，這也直接影響了發(fā)電效率和發(fā)電量。
除了光照角度，光伏發(fā)電效率還與空氣通透度緊密相關(guān)?！办F霾天、較厚的云層就像給陽(yáng)光裝上了濾鏡，會(huì)削弱光照強(qiáng)度。”王元施表示，空氣中的沙塵等懸浮顆粒也會(huì)降低光照強(qiáng)度。近年來(lái)，撫順市大力推進(jìn)大氣污染治理，隨著空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比例不斷提升，也間接提高了光伏發(fā)電效率。為了減少場(chǎng)區(qū)內(nèi)的揚(yáng)塵，光伏場(chǎng)職工還在光伏板下種植耐陰作物，固沙減塵、改良土壤。
光伏板的清潔度同樣是影響光伏發(fā)電的重要因素——光伏板越干凈、無(wú)遮擋，發(fā)電效率就越高。綿延萬(wàn)畝、總計(jì)60萬(wàn)塊的光伏板，如何保持清潔？“靠人工擦，成本太高?！蓖踉┙榻B，春夏季依靠雨水沖刷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清潔；冬季，光伏板工作發(fā)熱融化積雪，利用重力將灰塵一并帶走，大幅降低人工維護(hù)成本。實(shí)驗(yàn)顯示，清潔的板面較積塵狀態(tài)下，發(fā)電效率可提升5%左右。
“很多人覺(jué)得天越熱發(fā)電越多，其實(shí)也是誤區(qū)?！蓖踉┱f(shuō)，除極端天氣情況下，氣溫對(duì)光伏發(fā)電效率影響較小，極端高溫還會(huì)讓半導(dǎo)體“罷工”，降低轉(zhuǎn)化效率。
