太原市屋面光伏承重檢測
1 光伏電站運行數(shù)據(jù)分析
電站自2013年投產(chǎn)運行以來，光能產(chǎn)出數(shù)據(jù)見表1。
光伏電站裝機容量為32MWp，共170臺光伏發(fā)電機組，至2013年5月全部投產(chǎn)，由于設備維修等其他因素并未實現(xiàn)滿負荷發(fā)電。根據(jù)每月統(tǒng)計的產(chǎn)出數(shù)據(jù)統(tǒng)計出三年來發(fā)電量對比如圖2和圖3。
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2013年因施工原因，投產(chǎn)機組逐漸增多。發(fā)電量在6月全部投產(chǎn)后呈指數(shù)上升趨勢，對比可見每年7-9月是發(fā)電量高峰期，而11月至1月則發(fā)電量較低。2014年和2015年發(fā)電量變化曲線變化基本一致，圖線變化與上海市氣象局統(tǒng)計的上海市平均光照曲線變化趨勢基本一致。光伏機組對太陽能的利用率與太陽輻射變化較為一致。
根據(jù)圖3中三年平均每臺產(chǎn)出數(shù)據(jù)，可看出其中2013年9月平均產(chǎn)出量*多，每臺機組的平均產(chǎn)出變化較大，機組工作狀態(tài)不穩(wěn)定。通過對比發(fā)現(xiàn)，只有2013年9月的產(chǎn)出比例*出設計值，其他月份均與設計值相差較大。其中年度總發(fā)電量，2013年為設計值的46.3%，2014年為63.2%，2015年為70%。均未達到設計值參考產(chǎn)能的75%及以上。
2 未達設計值影響因素
太陽能電站產(chǎn)除了受環(huán)境因素影響，還與自身構造、電池板材料有關。下面根據(jù)研究，可能會產(chǎn)生主要影響的要素分析如下：
2.1 環(huán)境因素對太陽能電池板能效的影響
溫度和太陽能輻射照度是影響太陽能設備輸出效率的兩個主要因素。其他環(huán)境因素，如風、雨、云層和太能輻射分布會通過對溫度和太陽能輻射度的間接影響從而影響設備效率[3]。
2.1.1 溫度
當光伏組件在環(huán)境溫度為25℃時工作時，其實際操作溫度將**環(huán)境溫度，并導致14%的能源轉化損失[4]。一般來說，單晶硅額定電池工作溫度（NOCT）為40℃。NOCT是指當太陽能組件或電池處于開路狀態(tài)，并在以下具有代表性情況時所達到的溫度[5]。
（1）電池表面光強： 800 W/m2
（2） 環(huán)境溫度： 20℃
（3）風速：1m/s
（4）電負荷： 無（開路）
（5）傾角：與水平面成45°
（6） 支架結構：后背面打開
通過對光伏組件電能生產(chǎn)監(jiān)控實驗發(fā)現(xiàn)[2]，高溫會導致組件產(chǎn)能下降。高風速會使環(huán)境溫度下降，從而降低了光伏組件工作溫度，提高產(chǎn)能。低溫是光伏組件的理想工作環(huán)境。當環(huán)境溫度**25℃時，電能損失為標準測試條件（STC）功率的10%，光譜、組件衰減和其他因素會導致約7.7%的電能損失。
1、鋼結構
鋼結構的檢測指的是對鋼質(zhì)構件的性能或者質(zhì)量的檢測，其中可以細分為鋼構件的連接、材料性能、尺寸與偏差、損傷與變形涂裝與構造等方面的檢測項目。在必要的時候，應該進行構件或結構的動力測試或者實載檢驗。與混凝土結構和砌體結構相比，鋼結構在工程的應用中有著質(zhì)量輕、材質(zhì)均勻、強度高、韌性和塑性都比較好等特點，在某些工程建筑方面有著明顯的優(yōu)勢。在鋼結構的檢測技術上，基本都是對其他行業(yè)的方法進行學習和借鑒。通常采用的方法有滲透檢測、物流檢測、射線檢測、磁粉檢測、涂層厚度檢測、超聲波無損檢測以及鋼材銹蝕檢測等。
現(xiàn)階段的太陽能板追蹤系統(tǒng)控制趨勢是利用開環(huán)控制系統(tǒng)，根據(jù)太陽能輻射的地點和時間，給出太陽輻射方向。當接收器接到溫度和流量分布的模擬信號后，計算機根據(jù)輸入算法中的模擬公式給出每塊板支架的偏移量�？刂茀�(shù)的準確性會因時間、經(jīng)度和緯度、支架位置、處理器**度和環(huán)境干擾等因素而產(chǎn)生誤差。
很多太陽輻射位置算法的研究均利用了小型計算機。很多算法利用微型計算機增加了追蹤**度。但研究表明此種算法只在有效時間段內(nèi)有效[7]。大型計算機在長期數(shù)據(jù)監(jiān)測下可以準確預測太陽輻射位置并將誤差縮小至0.003度，但經(jīng)濟成本太高。
屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)使用壽命的優(yōu)化設計
我國的光伏發(fā)電系統(tǒng)組件基本都具有較長的理論使用壽命，通常的使用壽命在20年左右，長的可以達到30年，*短的也*過了十年。在實際的應用中，往往達不到理論使用壽命，大部分光伏組件在七八年的時間內(nèi)就會損壞而無法使用，有些光伏組件的實際使用壽命甚至不*過五年。太陽能瓦片的使用壽命問題*為嚴峻，根據(jù)實際經(jīng)驗，有些地區(qū)的太陽能瓦片僅能使用兩三年左右。這些使用壽命問題與光伏組件在設計上脫離實際有很大關系，在設計階段只考慮到了物理沖擊與發(fā)電能效，忽略了風蝕、酸雨、溫差變化等一系列實際因素對組件的侵蝕。想要優(yōu)化太陽能瓦片等光伏組件的壽命，必須結合實際的使用條件。舉例來說，在酸雨頻發(fā)地區(qū)，在設計光伏組件時要特別強化其耐酸堿能力；在風沙較大的地區(qū)，要提升光伏組件的抗風蝕、抗沖擊能力；在雨水較多的地區(qū)，要額外強化屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的防水設計。電站采取在輕鋼屋面廠房、倉庫屋頂采取沿屋面坡度3度傾角方式安裝太陽能板。根據(jù)企業(yè)中每座廠房、倉庫屋頂光伏組件的容量和廠房內(nèi)負荷大小合理劃分幾個區(qū)域，配備容量適當?shù)哪孀兤�，組成幾個獨立的發(fā)電單元，多點并網(wǎng)。采用國家統(tǒng)一招標規(guī)定的230Wp多晶光伏組件，并合理選擇設備配置，為下一步在上海乃至全國大面積推廣和發(fā)展建設做好經(jīng)驗積累。自2012年投產(chǎn)來，光伏電站已成功運營了三年的時間。
