立冬以来，天气越来越冷，光伏电站的发电量也越来越低，这里面除了天气原因之外，也和环境有很大关系，在低温下，光伏组件、逆变器、储能电池的性能都会发生一定的变化，在设计电站和做电站运维时，都要考虑低温因素。

兴储世纪在四川西部建设的微电网项目

组件的电压随温度的变化而变化，这种变化的系数，称为电压温度系数。如数值-0.35%/℃，意思是温度每降低（升高）1摄氏度，电压升高（降低）基准电压的0.35%。组件标准工作条件之一是温度25°，如果到零下20度，组件的电压会升高16%，电压发生变化，相应的组件串电压就会发生变化，因此，在电站设计过程中，必须根据当地最低/最高温度，计算出电压变化范围，最大组串开路电站不能超过逆变器的最高限压。

冬季日照时间变短，地表太阳能辐射量减弱，同时由于冬天雾霾天气相对增多，空中悬浮物会对太阳能进行吸收和反射，导致组件表面接收的阳光大幅度降低。颗粒物的长期聚集可能使组件大量发热，造成热斑现象，轻则威胁组件寿命，重则引起火灾。光伏组件表面还可能存在灰尘污垢，它们的存在会导致电池输出能量的减少。

由于面板表面的累积污垢，电池效率损失可达到15%以上，造成年平均发电效率可降低6%，要注意及时清洗组件。雪对于光伏电站的影响和污垢影响类似，都是影响组件的透光性，进而影响发电量。雪后组件上如果堆积有厚重积雪是需要清洁的，可以利用柔软物品将雪推下，注意不要划伤玻璃，不能踩在组件上面清扫，会造成组件隐裂或损坏，影响组件寿命。

而冬季又是火灾发生的高峰期，电池的安全问题需要更加关注。值得一提的是，温度越低锂离子电池的活性就越低，这就直接导致电池的充放电效率大幅降低。所以，温度对于锂离子电池的影响还是很大，那么在冬季，储能锂电池又该如何保养呢？

（1）温度控制。锂电池最好的充电环境是在15~25℃，尽量避免在夏季正午室外高温充电和冬季夜晚室外充电。温度过高容易过充，温度过低容易欠压，这对锂离子电池的性能都会造成不好的影响。

（2）浅充浅放，随用随充。锂离子电池没有记忆效应，如果等完全没有电了再充电，会缩短锂离子电池的使用寿命。即使充电一次可以使用2-3天，也建议每天都进行充电。使电池保持浅循环状态，有利于电池寿命的延长。

（3）保持足电。冬天锂离子电池应该保持足电状态，这样可延长电池寿命。电池应充满电后再使用，偶尔一次没充满电对电池影响不大。储能电池会有自耗电，长时间不用，电池会逐渐释放，如果电池完成放电，并没有及时补充，电池就会出现亏电现象，不能正常充电。因此电池长时间不用，需要补电，一般3个月左右补电一次。

总而言之，在锂离子电池使用过程中避开低温，经常对电池充电。将锂离子电池置于阴凉处，而不要进行冷冻。避免放在高温的汽车内。如需要长时间保存，请将电池充到40%的电后放置。

光伏逆变器的主要部件有结构件和电子器件，结构件是不怕低温的，电子器件有电阻、电容、电感、继电器、显示屏、风扇、功率开关管、传感器、CPU芯片等等，各元器件耐低温性能不一样，逆变器的低温取决于这些元器件。

显示屏工作温度-30～80度，LCD液晶显示屏，人们是最担心，在低温下液态晶体会不会像水那样冻成固态，这种担心是多余的，手机屏幕也是液晶的，在零下40度还可以使用，光伏逆变器使用的STN-LCD，前后有透明导电玻璃，工作温度在-30~80℃，储存温度是-35-80℃。在低温下也不用担心液晶显示屏。

       电解电容工作温度-30～105度，电解电容由于存在电解液，人们也担心在低温下会不会冻住，其实电解液在零下40度也不会冻住。但是电解液的导电性随着温度的降低而降低，从而会导致电解液阻抗的增加，并因此增加阻抗。低于温度限值的工作并不会损坏电容，尤其是当逆变器运行时，有电流流经器件时，会产生的热量提高电容器温度，使其远大于环境温度，使电容可维持设备运行。

       由于薄膜电容器的介质材料的特点，决定了它的ESR值低，因而它的发热量也非常的低。薄膜电容可以在零下50度时工作，容量还不受影响，有更宽使用环境温度范围的特性，这也是液体电容器和固体电容器的差别，薄膜电容器在低温状态工作的稳定性非常好。

       IC芯片工作温度为-40℃～85度，所谓芯片，是在半导体基片上通过工艺手段做成的集成电路。而半导体的性能不是一成不变，而温度是影响半导体芯片的一个重要因素，随着温度的升高或降低，半导体的导电能力、极限电压、极限电流和开关特性等都有很大的改变，而这些参数的改变可能造成半导体外部特性。比如，一个芯片在常温下能承受1.4V的电压，温度过高，可能就承受不了，导致半导体的击穿，造成芯片损坏，温度过低造成1.4V根本无法打开其内部的半导体开关，导致其不能正常工作，逆变器中的控制芯片DSP、ARM和CPLD，还有很多光藕、运放、存储器等等，这些IC芯片工作温度为-40℃~85℃，存储温度可以更低，所以不用担心IC芯片在低温下不能工作，但可能有些运放在低温下可能会有漂移，会对温度、电压、电流的测试造成误差。

       功率模块工作温度-40～125度，功率模块的运行温度范围是非常重要的参数。温度和散热对于系统的可靠和有效运行非常重要。功率模块的温度范围在-40-125℃之间，主要是怕高温，低温对功率模块没有影响，而且逆变器一旦运行，功率模块的温度会迅速起来。

       冷却风扇的工作温度-10～70度，风扇的工作温度一般在-10-70度之间，在低温时有可能工作不了，但是，风扇的主要作用是散热，低温下不需要工作，所以要选用带智能风冷的逆变器，风扇要到一定温度才会启动。

       电流传感器是逆变器最关键的元器件，它的测量精度和线性误差将直接决定硬件效率，电流传感器做得比较好的厂家有瑞士的LEM，美国的VAC，日本的田村等，有开环和闭环两种，开环的电流传感器一般是电压型，体积少、重量轻、无插入损耗，成本低，线性精度99%，总测量误差1%左右，闭环的电流传感器，频带范围宽、精度高、响应时间快，抗干扰能力强，线性精度99.9%，总测量误差0.4%。闭环电流传感器工作温度在-40-85度之间，开环电流传感器工作温度在-10-80度之间，所以在北方低温环境，建议使用闭环传感器。

总结：

       冬季光伏发电减少，这是正常现象，但是在冬季要注意组件的维护和保养，注意清理灰尘和积雪；锂电池要注意多充多放，保持合适的温度；逆变器是电力电子产品，冬季低温由于发电量少，故障也少很多；系统设计时，要注意组件的电压温度系数。

作者：刘继茂 郭军