请问光伏发电的效率是多少

发电率不错，太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。

因此，与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比，光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术，具有以下主要优点。

①太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。

②太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。

③光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80％以上，技术开发潜力巨大。

④光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。

⑤光伏发电过程不需要冷却水，可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合，构成光伏建筑一体化发电系统，不需要单独占地，可节省宝贵的土地资源。

⑥光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，基本上可实现无人值守，维护成本低。

要稳定运营百万瓦（MW）级光伏发电业务并提高盈利能力，发电运营商必须具备电气设备知识，构建并运营适合的光伏发电系统。 与光伏发电系统的总体效率相关的有两个要素，一个是太阳能电池板本身的转换（发电）效率，另一个是如何使太阳能电池板所发电力损失最小地并入系统电网。后者取决于太阳能电池板的发电量与在系统电网接入点位置输出的电量之差。这一电量差被称为“中间损失”。一般来说，太阳能电池板的转换效率容易成为关注的焦点，但即便转换效率低一些，但增加电池板的面积及数量，就能获得相同的发电量。所以对于MW级光伏电站的系统设计来说，如何降低“中间损失”非常重要。 关于太阳能电池板的转换效率，需要留意的一点是，电池板上的电池单元（发电元件）的温度会会左右发电效率。尤其是使用结晶硅类单元的电池板，温度上升会导致转换效率明显下降。太阳能电池板的转换效率通常是在电池单元温度为25℃时测量的数值，但电池单元的温度达到25℃时，周围的气温往往会比之低20℃～30℃，在日本，除非在冬季，否则很难达到产品目录上标明的转换效率。 关于“中间损失”，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）发布的《大规模光伏发电系统导入指南及辅助工具》（以下简称《指南》）介绍称，这种损失高达约20％。造成损失的原因有好几个，首先是布线造成的损失。布线越长损失越大。《指南》称，PCS之前的直流电布线部分会损失10％，PCS将直流电转换为交流电时会损失4.3％，从PCS到系统电网的交流电布线部分会损失1.6％。再加上远程管理系统及监控电源等站内负荷（2.0％）、为PCS机箱散热的功耗（1.1％）及PCS的待机功耗（1.6％），中间损失约为20％。顺便一提，TMEIC生产的PCS的效率为97％，采用这种PCS时，转换损失只有3％。太阳能电池板所发电力在流入系统电网卖出之前，会损失20％左右（点击放大） 提高MW级光伏电站系统总体效率的方法主要有以下三个：（1）缩短布线、（2）提高太阳能电池板及PCS等发电设备的效率、（3）提高接入电网时使用的升压变压器的效率。 缩短布线方面，太阳能电池板与PCS的配置十分重要，因为这会影响到太阳能电池板到PCS以及PCS到电网接入点的布线的长度。大多数光伏电站都会在铺设的太阳能电池板的正中间配置PCS，然后从此处开始沿直线将电线铺设到电网接入点，其原因就是这种方式的总布线长度最短，提高升压变压器的效率方面，由于这种设备是日本《节能法》中“领跑者制度”的对象，各公司展开了技术开发竞争，如果光伏电站选择高效率的产品，损失就会相应减少。

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影响太阳能光伏发电效率的因素：自然条件的影响：太阳高度角和地理纬度的影响，太阳高度角可以直接影响太阳的辐射强度，在纬度高的地区太阳的高度角就会越小，太阳的辐射强度就会越弱；在纬度低的地区，太阳高度角就会越大，这样太阳的辐射强度就会越强，因此在纬度低的地区，开发太阳能光伏发电更加具有可行性。大气透明度和海拔高度的影响，

大气的透明度是太阳光透过大气的一个参数，在天空晴朗的时候，大气的透明度就非常的高，太阳光对于地面的辐射就会强一些，反之则少；海拔高度越高时，空气就越稀薄，大气透明度就越大。因此海拔越高，太阳辐射能量也就越大，这些地区就更加适合开发太阳能光伏发电。

日照时数的影响，日照时数也是影响地面太阳能的一个重要因素。一般日照时间长，地面所获得的太阳总辐射量就多。逆变器整机效率对发电效率的影响，大功率的逆变器在满载时，效率必须在百分之九十以上。特别是在低负荷下供电时，仍须有较高的效率。逆变器效率的高低对太阳能光伏发电系统提高有效发电量和降低发电成本有重要的影响。光伏发电系统专用的逆变器在设计中应特别注意减少自身功率损耗，提高整机效率。所以为了提高输出效率，并网逆变器应具有最大功率点跟踪控制功能，随时跟随太阳能辐射能力而变化。此外还能根据日出、日落条件的不同自动进行开与关。

      影响其发电效率的主要因素包括：

      1)光伏温度因子：光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时，晶体硅光伏电池效率呈现降低的趋势。本项目所在地区多年极端最高气温为52.9°C，极端最高气温40.2°C，极端最低气温-12.1°C。全年平均气温15.9°C，计算得到当地的温度折减为2.5%。

      2)组件匹配损失：组件串联因为电流不一致产生的效率降低，根据电池板出厂的标称偏差值，对于精心设计、精心施工的系统，约有3%的损失。为保证电池发电效率，将定期、及时对组件进行清洗，但组件上的灰尘或积雪造成的污染仍会对发电量造成影响，此项造成的年系统效率折减取3.2%。当辐照度过低时，会产生不可利用的低、弱太阳辐射损失。

      3)直流线路损失：光伏组件产生电量输送至汇流箱、直流配电柜、逆变器时，存在直流电路的线损，按3%记取

      4)电气设备造成的效率损失：逆变器转换过程中也存在电量损失，此项折减取2.5%。箱式变压器的升压过程中，也会存在能量损失。

      5)光伏电站内线损等能量损失：电能由逆变器输出至箱变，再送至开关站，交流线路会存在线损。

      6)系统的可利用率：虽然光伏组件的故障率极低，但定期检修及电网故障仍会造成损，按2%记取。

      考虑以上各种因素，通过计算分析光伏电站系统发电总效率：

      η=97.5%×96.8%×94.5%×97.2%×97%×97.5%×97.3%×=79.7%

独立户用系统效率：60-65%；

BIPV发电效率：70-75%；

大型并网光伏电站效率：75-80%。

当然跟踪支架系统对光伏组件的发电效率也有很大的提高，单轴倾纬度角跟踪一般可以提高51%，双轴高精度跟踪可以提高56%。

随着技术的发展，组件发电效率、逆变系统、储能系统的效率都会得到大大的提升，尤其是一些大型荒漠发电站因其没有储能系统所以整体效率可以做到85%左右。

图片：主持人英利CTO宋登元先生

我国晶体硅光伏电池最高效率取得了突破性进展。阿特斯创造了多晶硅PERC电池22.8%中国最高效率，也创造了世界多晶硅电池的效率纪录。隆基创造了单晶硅PERC电池24.03%的中国最高效率。继PERC电池之后，我国HIT电池和TOPCon电池技术发展迅速，汉能创造了HIT电池24.85%的中国最高效率，天合创造了24.58%N型单晶硅TOPCon电池中国最高效率。这四种晶体硅电池的最高效率都是利用大硅片面积(约244.6cm2)取得的，表明了我国在大面积晶体硅光伏电池研发和产业化方面达到了国际领先水平。这些成果必将快速向光伏产业转移，推动实验室成果的产业化，使我国在晶体硅电池的产业化技术方面持续保持国际先进水平，支撑我国光伏产业持续发展。

薄膜光伏电池效率持续保持领先优势。汉能创造了29.1% 单结砷化镓电池的中国最高效率，也是世界单结砷化镓电池的效率纪录。同时，汉能也创造了在玻璃基板上铜铟镓硒电池22.92%的最高效率，以及在柔性基板上铜铟镓硒电池20.56%的中国最高效率。

钙钛矿光伏电池技术突飞猛进。杭州纤纳多次刷新了钙钛矿电池小组件效率的世界纪录，创造了7片电池串联微型组件效率17.25%的中国效率纪录，以及28片电池串联组件效率14.30%的中国效率纪录。中国科学院半导体所创造了单结钙钛矿电池效率23.7%的最高效率纪录，南京大学创造了钙钛矿叠层电池效率22.2%的最高效率纪录。

有机光伏电池研究持续保持国际领先。华南理工大学创造了有机光伏电池16.48%中国效率纪录，也是该类电池的世界最高效率。

与2018年光伏电池中国最高效率比较，2019年有8种类型的电池刷新了2018年的效率纪录!表明我国光伏领域的研究创新能力在不断增强，推进了光伏电池效率的快速提升，有力支撑了我国光伏产业做大做强。多晶硅PERC电池效率由22%提升至22.8%，单晶硅PERC电池效率由23.1%提升至24.03%，HIT电池效率由23.7%提升至24.85%，TOPCon电池效率由23.1%提升至24.58%，单结GaAs电池效率由28.8%提升至29.1%，玻璃基板上的CIGS电池效率由21.2%提升至22.92%，钙钛矿单结电池效率由23.32%提升至23.7%，钙钛矿微组件效率由16%提升至17.25%。相信未来我国不仅会有更多的光伏电池打破中国效率纪录，也会创造更多的世界效率纪录