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光伏電站平均發電量計算方法小結發布日期:2015-06-30 23:46

光伏電站在做前期可行性研究的過程中,需要對擬建光伏電站的發電量做理論上的預測,以此來計算投資收益率,進而決定項目是否值得建設。一般而言,每個有經驗的光伏人心里都有一個簡便的估算方法,可以得出和計算值相差不多的數據,那么本次總結列舉光伏電站的平均發電量計算/估算的方法,通過案例分析各方法的差異,方便讀者選擇最合適的計算方法。
一、計算方法
 
1)國家規范規定的計算方法。
 
根據最新的《光伏發電站設計規范 GB50797-2012》第6.6條:發電量計算中規定:
 
1、光伏發電站發電量預測應根據站址所在地的太陽能資源情況,并考慮光伏發電站系統設計、光伏方陣布置和環境條件等各種因素后計算確定。
 
2 、光伏發電站年平均發電量Ep計算如下:
 
Ep=HA×PAZ×K
 
式中:
 
HA——為水平面太陽能年總輻照量(kW•h/m2);
 
Ep——為上網發電量(kW•h);
 
PAZ ——系統安裝容量(kW);
 
K ——為綜合效率系數。
 
綜合效率系數K是考慮了各種因素影響后的修正系數,其中包括:
 
1)光伏組件類型修正系數;
 
2)光伏方陣的傾角、方位角修正系數;
 
3)光伏發電系統可用率;
 
4)光照利用率;
 
5)逆變器效率;
 
6)集電線路、升壓變壓器損耗;
 
7)光伏組件表面污染修正系數;
 
8)光伏組件轉換效率修正系數。
 
這種計算方法是最全面一種,但是對于綜合效率系數的把握,對非資深光伏從業人員來講,是一個考驗,總的來講,K2的取值在75%-85%之間,視情況而定。
2)組件面積——輻射量計算方法
 
光伏發電站上網電量Ep計算如下:
 
Ep=HA×S×K1×K2
 
式中:
 
HA——為傾斜面太陽能總輻照量(kW•h/m2);
 
S——為組件面積總和(m2)
 
K1 ——組件轉換效率;
 
K2 ——為系統綜合效率。
 
綜合效率系數K2是考慮了各種因素影響后的修正系數,其中包括:
 
1) 廠用電、線損等能量折減
 
交直流配電房和輸電線路損失約占總發電量的3%,相應折減修正系數取為97%。
 
2) 逆變器折減
 
逆變器效率為95%~98%。
 
3) 工作溫度損耗折減
 
光伏電池的效率會隨著其工作時的溫度變化而變化。當它們的溫度升高時,光伏組件發電效率會呈降低趨勢。一般而言,工作溫度損耗平均值為在2.5%左右。
 
4)其他因素折減
 
除上述各因素外,影響光伏電站發電量的還包括不可利用的太陽輻射損失和最大功率點跟蹤精度影響折減、以及電網吸納等其他不確定因素,相應的折減修正系數取為95%。
 
這種計算方法是第一種方法的變化公式,適用于傾角安裝的項目,只要得到傾斜面輻照度(或根據水平輻照度進行換算:傾斜面輻照度=水平面輻照度/cosα),就可以計算出較準確的數據。
3)標準日照小時數——安裝容量計算方法
 
光伏發電站上網電量Ep計算如下:
 
Ep=H×P×K1
 
式中:
 
P——為系統安裝容量(kW);
 
H——為當地標準日照小時數(h);
 
K1 ——為系統綜合效率(取值75%~85%)。
 
這種計算方法也是第一種方法的變化公式,簡單方便,可以計算每日平均發電量,非常實用。
4)經驗系數法
 
光伏發電站年均發電量Ep計算如下:
 
Ep=P×K1
 
式中:
 
P——為系統安裝容量(kW);
 
K1 ——為經驗系數(取值根據當地日照情況,一般取值0.9~1.8)。
 
這種計算方法是根據當地光伏項目實際運營經驗總結而來,是估算年均發電量最快捷的方法。
二、案例分析
 
以山東省某地的1MWp屋頂項目為例。項目使用250W組件4000塊,組件尺寸1640*992mm,采用10KV電壓等級并網。當地水平太陽輻射量為5199 MJ•m-2,系統效率按80%計算。
 
那么四種計算方法最終結果如下表:



通過上述計算可以發現,標準法和標準日照小時法的得數是相同的,因為標準日照小時數的概念是這樣定義的:輻照總量折算成在1000W/㎡的輻照下折算出的小時數,在數值上等于單位轉換后的輻照量值。一般情況下,現場估算都是采用經驗系數法,組織書面材料時,采用其他三種方法都可以。

 

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