3.西北地区大型并网光伏电站现场检测及分析

3.1 现场遮挡类型分类

根据对西北地区某大型并网光伏电站进行的现场实地调研，组件被遮挡的情况随着安装所在地点和地形不同而有区别。总结起来，主要分为三种遮挡类型：（i）电线杆、配电房等配电设施的遮挡；（ii）植物、鸟粪等面积较小且不规则形状的遮挡；（iii）前排光伏阵列对后排光伏阵列的遮挡。
 

图3 西北地区某大型并网光伏电站遮挡情况分类。
（a）电线杆遮挡；（b）配电房遮挡；（c）植物遮挡；（d）鸟粪遮挡；（e）跟踪式光伏阵列前排遮挡；（f）固定式光伏阵列前排遮挡。

3.1.1电线杆与配电房的遮挡

为收集并输送光伏阵列所发电力，需要设置电线杆和线缆等；另外，配电房是光伏电站的关键部分，是逆变器、变压器等设备集中放置的地方。但如果电线杆和配电房的位置设计不当，与光伏阵列之间距离过小，就有可能对光伏阵列造成不用程度的遮挡，如图3（a）和（b）所示。从图3（b）可见，配电房的阴影可以对几个光伏阵列都造成遮挡影响。

3.1.2植物和鸟粪的遮挡

中国西北地区荒漠化情况严重，建设光伏电站对生态友好，在治理西北荒漠化和保护生态环境中同时具备经济和环境效益[4]，在电站现场考察时就发现当地植被生长旺盛，且有大量群居的麻雀，然而，这就导致了在部分组件上出现落有鸟粪或被植物树叶遮挡的情况，如图3（c）和（d）所示。这些遮挡的特点是造成阴影的面积相对较小，形状不规则，且出现地点较为随机，需要对电站组件逐一检查才能实现完全排除。

3.1.3前排光伏阵列对后排光伏阵列的遮挡

经过实地观察，当太阳高度角较小时，光伏电站中部分光伏阵列出现被前排阵列遮挡的现象。如图3（e）和（f），照片拍摄在冬季11月份的一天，从该天的8:40至16:10，都有部分光伏阵列受到前排阵列的遮挡，形成这一现象主要由于光伏阵列之间的距离设置不当所致。原因是由于安装地点的地表结构存在差异，使光伏电站在施工过程中难以保证与设计图纸完全匹配，从而形成部分阵列在实际安装后与设计存在偏差，阵列之间距离过小，因此在太阳高度角较小的情况下造成前排阵列对后排阵列的大面积遮挡。

3.2 遮挡对组件输出特性的影响
 

在电站现场对阴影遮挡的典型例子进行了研究。所检测光伏阵列组件采用黄河公司的Huanghe 220(30)p型号多晶硅组件，由60片156×156 mm2多晶硅太阳电池组成，其中每20片电池并联一组旁路二极管，共三组旁路二极管。测试时间为2012年9月12日10:00am到11:00am，天气晴朗无云，太阳辐照度稳定，在850W/m2左右。测试仪器采用意大利HT公司的光伏组件I-V特性测试仪I-V400，在自然光下所测得数据经过仪器转换成标准测试条件下的输出特性曲线。