屋顶光伏电站的发电效率如何计算

基本公式

屋顶光伏电站发电效率（也称为系统效率）的计算公式为：。其中，是发电效率，是光伏电站实际输出的电能（单位是千瓦时，kWh），是光伏组件接收到的太阳能辐射能量（单位是千瓦时，kWh）。

各参数的确定方法

计算：

通过安装在逆变器输出端的电表来记录光伏电站在一定时间内（如一天、一个月或一年）实际输出的电能。例如，一个月内电表记录的发电量为。

计算：

需要知道光伏组件表面接收到的太阳辐射量和光伏组件的额定功率。太阳辐射量可以通过安装在光伏电站附近的太阳辐射监测仪来获取数据。如果没有监测仪，也可以从当地气象部门获取太阳辐射数据（单位通常是千瓦时 / 平方米，）。

首先计算光伏组件的总面积（单位是平方米，），假设光伏组件的尺寸为，一共有 10 块组件，那么。

假设当地的太阳辐射量为，那么在计算周期内（如一个月），光伏组件接收到的太阳能辐射能量。

示例计算

根据上述数据，发电效率。

影响发电效率的因素

光伏组件自身因素：

光伏组件的转换效率是关键。不同类型的光伏组件（如单晶硅、多晶硅、薄膜太阳能电池等）转换效率不同。单晶硅光伏组件转换效率相对较高，目前最高可达 20% - 25% 左右，而多晶硅一般在 15% - 20%，薄膜太阳能电池相对较低，在 10% - 15% 左右。

组件的质量和老化程度也会影响发电效率。质量差的组件可能存在电池片缺陷、封装不良等问题，会导致效率降低。随着使用年限的增加，光伏组件会出现性能衰减，一般情况下，晶体硅光伏组件每年衰减率在 0.5% - 0.8% 左右。

安装和环境因素：

安装角度和方位对发电效率有很大影响。在北半球，光伏组件一般朝南安装，并且安装角度最好等于当地纬度，这样可以最大限度地接收太阳辐射。如果安装角度不合适，会导致接收到的太阳辐射量减少，从而降低发电效率。

阴影遮挡是降低发电效率的重要因素。建筑物、树木等物体的阴影遮挡光伏组件，即使只有一小部分被遮挡，也可能会使被遮挡的那一串组件的发电功率大幅下降。例如，一片树叶遮挡了一个光伏电池片，可能会使整个串联的组件组的输出功率下降到原来的 10% 以下。

温度对光伏组件的性能也有影响。一般来说，晶体硅光伏组件的效率会随着温度的升高而降低。在标准测试条件下（温度为 25℃），组件性能最佳，当温度升高时，每升高 1℃，效率可能会下降 0.3% - 0.5% 左右。此外，灰尘、污垢等覆盖在光伏组件表面也会减少光照的吸收，降低发电效率。清洁的光伏组件和被灰尘严重覆盖的光伏组件相比，发电量可能会相差 10% - 30%。