阴影遮挡对光伏电站的影响及解决方法

在进行光伏电站设计的时候，我们经常会遇到拟安装光伏组件的地方有阴影遮挡的问题，当遇到这个问题时我们需要找到一个合适的解决方案，那么我们如何来解决这个问题呢，下面我们一起来探讨下。

首先我们先从理论上来分析阴影对光伏电站发电量的影响，在分析之前，我们应该知道，一般情况下，我们所说的阴影是旁边的建筑物造成的，这种阴影跟附着在组件表面的污垢造成的阴影是不同的，旁边的建筑物造成的阴影不能完全阴影光线进入光伏组件，一般情况下由于太阳光中含有散射光，所以即使有遮挡，也还有一部分光进入光伏组件。

上图是由其中一个电池片依次遮挡的光照强度百分比为0、25、50、75和100%的遮挡比例下组件的输出曲线，组件是由54块电池片串联而成的。从这个图，我们知道，单块电池片遮挡会造成组件的输出曲线形状变化，从而造成最大功率下降，但是最大功率点电压和电流不一定变小。遮挡的比例越大，功率损失越大。

上图是由一块组件在不同的旁路二极管配置的情况下测出的输出曲线，这块组件有108块电池片，旁路二极管的个数分别为：2、3、4、6，与电池片的配置方式为：54*2、36*3、27*4、18*6、9*6。从这个图，我们知道，组件中的二极管数量越多，阴影造成的光伏组件发电量损失越少。

上图是同一个组件在被遮挡的电池片位置不同的时候测出来的输出曲线，这块组件由3*18块电池片组成，A表示正常，B表示有75%的光线被遮挡，2A+B1即表示有一块电池片受遮挡，1A+2B1表示有2块电池片受遮挡，3B1表示有三块电池片受遮挡，上图的a表示，受遮挡的电池在同一串，b图表示受遮挡的电池片在不同的串。这个图表明，受遮挡的电池片数量相同，但位置不同时，组件的输出功率受阴影遮挡的影响不同。

以上这些分析说明，阴影遮挡对于光伏组件输出功率的影响，除了以阴影本身的因素（遮挡光线的比例，遮挡面积，遮挡形状）有关，还以组件的内部结构有关。所以要定量分析遮挡对光伏组件输出功率的影响是非常困难的事。而且光伏发电系统是由光伏组件连接起来，再加上其他装置才能发电的，要是分析阴影对光伏发电系统的影响就更复杂了，所以我们只能总结出一些定性规律，以帮助我们尽可能减少阴影对光伏发电系统发电量的影响。

在实际的工程中，我们关心的更多的问题是：如何计算阴影范围？特别是遇到遮挡物是不规则形状物体而且在不是正南方向的时候；如果遇到阴影无法避开时，我们如何尽可能减少发电量的损失？阴影除了对光伏组件的输出功率有影响外，会不会造成安全性的问题？关于这个问题，我会在下一章中详细讨论。