近期,研究員、高級工程師、太陽能應用專家、可再生能源學會理事、中國新能源標準委員會理事、中國資源綜合利用協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會副理事長、國家發(fā)展和改革委員會宏觀經(jīng)濟研究院研究員、國務院政府特殊津貼專家王斯成發(fā)表了《關于路線圖中“能效比”(PR)指標的建議意見》?!兑庖姟分赋?,PR值是國際通用的光伏系統(tǒng)質(zhì)量評價指標,也是領跑者計劃中必不可少的考核項,因此建議在路線圖中保留PR值。詳情如下:
1、IEC61724-1對于普通PR(PerformanceRatio)有著明確的定義:
PR=(Eac/P0)/(H/G)=光伏等效利用小時數(shù)/峰值日照時數(shù)
還可以寫成:Eac/(P0H/G)=實發(fā)電量/應發(fā)電量(比值,無量綱)
Eac/(P0H/G):運行周期交流發(fā)電量(kWh)
P0:光伏系統(tǒng)直流標稱功率(光伏組件標稱功率之和,單位:kW)
H:運行周期光伏方陣面輻射量(kWh/m2)
G:標準測試條件輻照度,等于1kW/m2
PR的物理意義是光伏系統(tǒng)的能量效率(kWh/kWh),運行測試周期一般為一年。
IEC61724-1還給出了標準PRSTC,利用最大功率相對溫度系數(shù)對普通PR進行溫度修正,修正到標準測試條件(25°C)。
2、PR值與LCOE(平準化度電成本)并不是線性相關,就是說PR值高不代表LCOE一定低,例如:將10MW光伏組件平鋪在地面安裝,或者朝向東安裝,發(fā)電量會比按照一定傾角向南安裝的光伏系統(tǒng)低很多,因為方陣面接收到的輻射量低了,因此度電成本很高,效益很差。然而,這樣的系統(tǒng)PR值有可能很高,盡管發(fā)電量低了,但方陣面接收到的輻射量也低了,比值可不一定低。所以說,有了高的PR值,度電成本卻不一定低。反過來講,PR值低,不代表發(fā)電量就低,更不代表LCOE就高。西藏資源條件好,kW發(fā)電量高,LCOE一定低,但質(zhì)量不注意,PR值也有可能很低;提高容配比和采用太陽跟蹤器,能夠有效提高系統(tǒng)發(fā)電量,降低LCOE,但卻不能提高PR,也不是提高PR的手段。
3、由于不同地區(qū)環(huán)境溫度不同,溫升損失也不同,因此普通PR只能用于比較同一地區(qū)的光伏系統(tǒng)質(zhì)量,不能用于比較不同地區(qū)的光伏系統(tǒng)質(zhì)量,也不能用于不同季節(jié)短期測試的PR值的比較。標準PRSTC消除了溫升損失,因此對于不同地區(qū)的光伏系統(tǒng)和不同季節(jié)短期測試的PR值也具有可比性。溫升損失不但受環(huán)境溫度的影響,也同光伏電池的種類相關,普通晶硅電池的功率溫度系數(shù)大約在-0.40%~-0.45%,NOCT45度時,溫升損失大約在8%~9%;HJT和薄膜電池的功率溫度系數(shù)大約在-0.20%~-0.25%,NOCT45度時,溫升損失大約在4%~5%。
4、PR是判定光伏系統(tǒng)質(zhì)量好壞的指標,僅限于判定系統(tǒng)運行期間的可靠性和運行期間各個環(huán)節(jié)的效率,與kW發(fā)電量和系統(tǒng)經(jīng)濟性沒有直接關系。影響PR的因素包括:光譜失配、遮擋、積塵污漬、反射損失、逆變器啟動閥值、組件性能衰降、串并聯(lián)失配、溫升損失(標準PRSTC溫升損失等于零)、直流線損、MPPT效率、逆變器效率、變壓器效率、交流線損、設備故障檢修、棄光限電等,PR值還可以用上述15個效率項的乘積求出,例如(普通PR按照平均溫度損失6%計算):
PR=0.995x0.98x0.98x0.996x0.998x0.98x0.99x0.94x0.97x0.99x0.99x0.99x0.99x0.99x0.95=0.759
PRSTC=0.995x0.98x0.98x0.996x0.998x0.98x0.99x0.97x0.99x0.99x0.99x0.99x0.99x0.95=0.808
提高PR的有效手段是提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少衰降,注意通風散熱,減少故障,減少系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的損失,減少棄光,加強維護清洗等。
5、PR值并不一定隨著時間的推移而提高,如果嚴把質(zhì)量關,現(xiàn)在就可以實現(xiàn)0.85的PR值,如果不注意質(zhì)量,2025年可能也就只有0.75。
建議如下:
1、PR值是國際通用的光伏系統(tǒng)質(zhì)量評價指標,也是領跑者計劃中必不可少的考核項,因此建議在路線圖中保留PR值。PR值的趨勢也可以從低到高(雖然比較勉強),意味著大家對于系統(tǒng)質(zhì)量的重視程度逐年提高;
2、由于中國地域遼闊,環(huán)境溫度南北差異很大,不同品種的光伏電池的功率溫度系數(shù)也不同,溫升損失的變化幅度非常大,而溫度損失又是整個效率鏈中影響最大的環(huán)節(jié),用一條普通PR曲線來預測發(fā)展趨勢并不科學。建議(1)只給出標準PRSTC的一條發(fā)展趨勢曲線。或者:(2)按照正常工作溫度NOCT45°C(暫不考慮不同地域環(huán)境溫度的差異),給出普通晶硅PR和低溫度系數(shù)PR值的2條發(fā)展趨勢曲線(2者大約相差4%)。
3、雖然國標GB/T20513-2006將PR直譯成“性能比”,含義模糊。由于PR的物理意義是“能量效率”,建議中文采用“能效比”(kWh/kWh),也有別于逆變器和變壓器的電氣效率(kW/kW),也不建議采用領跑者計劃中對于PR的稱呼“系統(tǒng)效率”(IEC對于系統(tǒng)效率-systemefficiency另有定義);
4、在給出PR路線圖趨勢圖的下方,建議給出本意見中PR的定義和公式。