太陽光発電業界は、貿易摩擦、国家政策、送電網接続条件など、さまざまな課題に直面している。設置業者や発電所所有者は太陽光発電所の収益性を懸念し、太陽光発電製品メーカーは有利な政策の欠如を憂慮し、送電網設備メーカーは技術基準を満たすことに不安を抱えている。最終的に、核心的な問題は、太陽光発電所の発電量が運用と収益性の要求を満たせるかどうか、そしてどのようにして発電量を増やすかという点にある。
業界の専門家は、現在の太陽光発電には、リアルタイムの気象監視、分散型および集中型発電のための負荷検出、エネルギー貯蔵、次世代スマートインバータの開発、包括的な電力品質監視と制御、そしてエンジニアリング、設計、運用、保守における管理など、複数の課題への対応が必要であると指摘している。
本稿では、太陽光発電に影響を与える要因を、建設品質、最適化設計（例えば、理想的な傾斜角）、モジュールやコンバイナーボックスなどの機器といった観点から簡潔に分析する。
1. 建設品質
利益を追求する一部の設置業者は、建設コストを無分別に削減するため、品質問題が発生し、発電量が3～6％減少する可能性がある。
国家電網スマート研究所の新エネルギー発電部門のマネージャーである陳磊氏は、フォーラムで、企業はプロジェクトの遅延を防ぐために洗練された管理手法を採用し、品質を確保するために適切で質の高い材料を選定し、太陽光発電所の適切な機能を保証するために定期的な保守と監視を実施する必要があると強調した。
建物一体型太陽光発電システムの設置にあたっては、施工計画と品質管理手順を策定する必要がある。また、それに対応する施工計画と安全対策も策定し、必要に応じて実現可能性評価を実施すべきである。
2. 最適化設計
システム最適化の目的は、日射量、光反射率、周囲温度、風況、各種システムコンポーネントの性能と相互作用といった要素を評価することで、発電量を最大化することです。一部の太陽光発電所では、最適化設計が不十分なために発電量が低下することがあります。
主な設計上の考慮事項は以下のとおりです。
日陰：日陰はシステムの効率に大きな影響を与え、熱ストレスを引き起こし、モジュールの寿命を縮めます。日陰の種類には、周囲の建物や樹木、太陽光発電システム自体による自己遮光、および塵埃による一時的な日陰などがあります。
方位と傾斜角：最適な傾斜角を計算することは不可欠です。なぜなら、系統連系型システムと独立型システムでは設計が異なるからです。系統連系型システムでは、傾斜角は年間平均日出力が最大になるように設定する必要がありますが、独立型システムでは夏季または冬季の負荷を優先する場合があります。
例えば、南京では：
系統連系型システムは、傾斜角が25°（現地の緯度より約7°低い）のときに年間最大発電量を達成する。
オフグリッドシステムの種類によって最適な傾斜角度は異なります。夏季の負荷の場合、最適な傾斜角度は7°で、現地の緯度よりかなり低い値です。冬季の負荷の場合、最適な傾斜角度は46°で、現地の緯度よりかなり高い値です。負荷がバランスよく分散している場合は、42°の傾斜角度が推奨されます。
3. 設備
太陽光発電所における発電に影響を与える主要な機器には、太陽光モジュール、コンバイナーボックス、インバーター、および送電網インフラが含まれる。
太陽光発電モジュール
モジュールの選定およびシステム構築においては、互換性を最適化し、グレードAとグレードBの太陽電池を組み合わせることで効率を向上させることができます。モジュールの品質を確保するためには、緯度、スペクトル、温度、日陰、設置場所、配線条件など、モジュールの性能に影響を与える様々な要素を慎重に考慮する必要があります。
インバーター
インバーターは、モジュールを除けば、発電効率を直接的に向上させることができる唯一の機器であり、最大で10%の向上が見込めます。設置前に、国家電網は、低コスト製造のみを追求するのではなく、シミュレーション実験を実施し、バッチ生産によるコスト削減に注力することを推奨しています。
グリッド接続
中国の太陽光発電システムはまだ開発初期段階にあり、系統連系は依然として大きな課題となっている。システム設計と系統とのミスマッチに加え、系統への完全吸収の問題が効率を阻害している。専門家は、系統負荷を軽減するために地域電力消費を優先すること、送電コストを削減するために電気自動車充電ステーションなどのインフラを整備することを提言している。
太陽光発電業界は、建設品質の包括的な管理、システムの最適化、および機器の選定を通じて、発電効率を高め、運用および収益性の要件をより良く満たすことができる。
