光伏发电的旺季并不是夏天

盛夏7月，暑气蒸腾。在抚顺矿区西舍场300MW光伏发电场，绵延近万亩的光伏“矩阵”正将阳光转化为源源不断的电能。在很多人看来，夏季光照充足，理应是光伏转化率最高、发电量达到峰值的季节。然而，事实并非如此。抚矿集团供电部主任王元施说：“其实，3月和10月才是光伏发电的‘黄金期’。”

一组数据印证了这一说法：2024年3月，西舍场光伏发电场的发电量达到4785万千瓦时，10月高达4009万千瓦时。而在普遍被认为是发电旺季的7月，发电量却仅为3620万千瓦时，与冬季发电量差不多，较春秋季低约15%至20%。

为何会出现这种反差？答案要从光伏发电的基本原理——“光生伏特效应”说起。简单来说，光子撞击半导体材料，激发电子流动，从而实现光能到电能的转化。而在这一过程中，阳光的直射程度，成为决定能量转化效率的关键因素。

在光伏板阵列前，王元施俯身比画着板面角度：“抚顺地处北纬41°14′至42°28′之间，光伏板与水平面36度的倾角，是根据精度建模计算出的最佳角度。”他解释，根据“光生伏特效应”原理，阳光直射板面时效率最高。春秋季节，阳光与板面夹角接近90度的时长更长，发电效率达全年峰值；而夏季阳光直射地面的时长变长，与36度倾角的光伏板的夹角变小，光能利用率反而下降。“就像用放大镜聚光，角度越垂直，光斑越集中，能量越强。”夏季多阴雨、大雾天气，看似日照充足，实际有效光照时长却大打折扣，这也直接影响了发电效率和发电量。

除了光照角度，光伏发电效率还与空气通透度紧密相关。“雾霾天、较厚的云层就像给阳光装上了滤镜，会削弱光照强度。”王元施表示，空气中的沙尘等悬浮颗粒也会降低光照强度。近年来，抚顺市大力推进大气污染治理，随着空气质量优良天数比例不断提升，也间接提高了光伏发电效率。为了减少场区内的扬尘，光伏场职工还在光伏板下种植耐阴作物，固沙减尘、改良土壤。

光伏板的清洁度同样是影响光伏发电的重要因素——光伏板越干净、无遮挡，发电效率就越高。绵延万亩、总计60万块的光伏板，如何保持清洁？“靠人工擦，成本太高。”王元施介绍，春夏季依靠雨水冲刷实现自动清洁；冬季，光伏板工作发热融化积雪，利用重力将灰尘一并带走，大幅降低人工维护成本。实验显示，清洁的板面较积尘状态下，发电效率可提升5%左右。

“很多人觉得天越热发电越多，其实也是误区。”王元施说，除极端天气情况下，气温对光伏发电效率影响较小，极端高温还会让半导体“罢工”，降低转化效率。