光伏電站發(fā)電能力核心指標(biāo)
在IEC61724標(biāo)準(zhǔn)中,衡量一座光伏電站發(fā)電能力的核心推薦指標(biāo),主要包括Yr、Yf和PR值,三者定義及邏輯關(guān)系如下表:
理論滿發(fā)小時(shí)數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)等價(jià)發(fā)電小時(shí)數(shù)YrYr是單位面積的光伏陣列傾斜面總輻射量與光伏電池標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的標(biāo)準(zhǔn)輻照度(1000W/m2)之比,也稱方陣峰值日照小時(shí)數(shù),反映了當(dāng)?shù)氐妮椪账?br />
滿發(fā)小時(shí)數(shù)或系統(tǒng)等價(jià)發(fā)電小時(shí)數(shù)YfYf表示一段時(shí)間內(nèi)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)最終并網(wǎng)的交流發(fā)電量與光伏系統(tǒng)的額定功率之比,它是用光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量歸一化后的發(fā)電量,可用于不同裝機(jī)容量的光伏系統(tǒng)的比較,也成為發(fā)電能力(kWh/kW)
性能比PRPerformance Ratio(PR)稱為質(zhì)量因數(shù)或系統(tǒng)效率,是評(píng)價(jià)光伏電站效率最重要的指標(biāo)之一,是電站實(shí)際輸出功率與理論輸出功率的比值,反映整個(gè)電站扣除所有損耗后(包括輻照損失、線損、器件損耗、灰塵損失、熱損耗等)實(shí)際輸入到電網(wǎng)電能的一個(gè)比例關(guān)系,Yf/Yr
IEC61724中關(guān)于光伏發(fā)電性能評(píng)價(jià)指標(biāo)參數(shù)的定義
從上表可知,在不考慮溫度系數(shù)的前提下,一段時(shí)間內(nèi)光伏電站滿發(fā)小時(shí)數(shù)(Yf)與理論滿發(fā)小時(shí)數(shù)(Yr)的比值即為電站該時(shí)間段內(nèi)的PR值。而其中光伏電站滿發(fā)小時(shí)數(shù)重點(diǎn)反應(yīng)了光伏電站的發(fā)電能力,在行業(yè)機(jī)構(gòu)諸如中電聯(lián)、電科院等科研單位對(duì)外公開的數(shù)據(jù)中,也常用滿發(fā)小時(shí)數(shù)作為光伏電站的重要參考指標(biāo)。
而光伏電站滿發(fā)小時(shí)數(shù)的計(jì)算則依托于光伏電站發(fā)電量取值的精準(zhǔn)性。在光伏電站發(fā)電過(guò)程中,光照資源、設(shè)備選型(包括組件、逆變器、變壓器及匯集線路等)、陰影灰塵遮擋、溫度損耗等諸多因素共同決定了光伏電站的發(fā)電量。
以大同光伏一期領(lǐng)跑者為例:
1. 光照資源的影響
大同一期領(lǐng)跑者各項(xiàng)目地選址是通過(guò)抽簽的方式?jīng)Q定的,在光照資源方面,雖然同處于一個(gè)片區(qū),但受限于地形地貌及周圍遮蔽物影響,但各區(qū)斜面輻射量仍存在較大差異。以下為大同一期領(lǐng)跑者2018年1~12月份斜面輻射總量統(tǒng)計(jì)圖。
數(shù)據(jù)來(lái)源:水規(guī)總院(滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)即滿發(fā)小時(shí)數(shù))
2. 設(shè)備選型影響
以投資占比最大的設(shè)備——組件為例,設(shè)備性能將直接對(duì)最終發(fā)電產(chǎn)生影響。
從產(chǎn)品選擇上看,以三峽、陽(yáng)光電源為代表的電站投資方,其組件供應(yīng)主要來(lái)自于晶澳,在較好的光照資源條件下,該項(xiàng)目的發(fā)電量則取得了較為亮眼的成績(jī)。
圖片來(lái)源:水規(guī)總院
3. 陰影灰塵遮擋影響
拋開光照資源條件后,灰塵陰影遮擋以及故障停發(fā)都會(huì)影響到光伏電站滿發(fā)小時(shí)數(shù)最終的計(jì)算結(jié)果。在大同一期領(lǐng)跑者項(xiàng)目中,晶澳光伏項(xiàng)目所在地實(shí)際仍有采煤作業(yè)的進(jìn)行,其灰塵遮擋相較于其他幾個(gè)項(xiàng)目地而言屬于較為嚴(yán)重者。具體情況如下圖所示: 從上圖可以看出,南郊片區(qū)粉塵較大,左云片區(qū)粉塵較少,由此也導(dǎo)致了南郊片區(qū)光伏方陣受陰影遮擋影響更大,電站發(fā)電量相對(duì)偏低。結(jié)合上圖重新整理后的發(fā)電圖表(按片區(qū)重新劃分),位于南郊片區(qū)的7個(gè)項(xiàng)目,相比左云片區(qū)的其余6個(gè)項(xiàng)目,受遮擋影響的發(fā)電損失表現(xiàn)更為嚴(yán)重。
由此可見,影響發(fā)電量的因素眾多,不僅光照資源、設(shè)備選型、陰影灰塵會(huì)對(duì)電站發(fā)電造成影響,其他諸如場(chǎng)地選址、設(shè)備故障、電網(wǎng)限發(fā)等也均會(huì)對(duì)電站的發(fā)電量及總體評(píng)價(jià)造成影響。光伏電站不同程度的超裝,以及不同機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)口徑的差異,也會(huì)對(duì)電站滿發(fā)小時(shí)數(shù)計(jì)算造成很大的影響。
因此,哪些是決定電站性能的關(guān)鍵參數(shù),關(guān)鍵參數(shù)如何實(shí)際操作去測(cè)量,實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在哪些影響關(guān)鍵參數(shù)的因素,有關(guān)因素的影響程度如何量化等等,都需要考慮到電站的評(píng)估模型中。