光伏(fu)發電(dian)(dian)(dian)站(zhan)在建成之后,對它(ta)發電(dian)(dian)(dian)量進行估算(suan)是意見(jian)十分重要且非常(chang)必(bi)要的(de)工(gong)(gong)作,而這個工(gong)(gong)作通常(chang)是要根據當地全年太陽(yang)的(de)輻(fu)射量和廣(guang)發發電(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)發電(dian)(dian)(dian)效率等各方賣(mai)面的(de)因素進行計算(suan)和分析的(de)!
理(li)論(lun)計算法
這種方法基(ji)于光伏(fu)組件的理論最大輸出功率(通常以Wp(瓦特(te)峰值(zhi))表(biao)示(shi))和當地的平均日(ri)照強度進行計(ji)算。計(ji)算公式為:
發電量(KWH)=光伏(fu)組件總功率(KWp)*平均日(ri)照(zhao)(h)*天數
這(zhe)種方法簡單直(zhi)接,但(dan)可能不夠準確(que),因為它沒有考慮天氣變(bian)化、溫度影響(xiang)以及系統(tong)損(sun)耗等因素。
2. 實(shi)際(ji)測(ce)量法(fa)
這種方(fang)法基于實際的(de)光伏(fu)系統輸(shu)出數據來計算發電(dian)量。通過(guo)安裝在光伏(fu)電(dian)站的(de)電(dian)能質(zhi)量分析儀或者數據(ju)采集(ji)系(xi)統(如光伏逆變器自帶的監控系(xi)統)實時監控發電數據(ju),從(cong)而獲得實際的發電量。這種方法較為準確(que),可以反(fan)映實際操(cao)作中的各種損耗和效率(lv)變化。
3. 經(jing)驗估算法
這(zhe)種方(fang)法(fa)通過(guo)分析同一(yi)地區或相(xiang)似(si)條件(jian)下其(qi)他光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)站的(de)歷(li)史(shi)(shi)發電(dian)(dian)數(shu)(shu)據,結合當(dang)地的(de)日(ri)照條件(jian)、氣候特征等因素,來估算新建光(guang)伏(fu)電(dian)(dian)站的(de)可能發電(dian)(dian)量。這(zhe)種方(fang)法(fa)依賴于(yu)足夠(gou)的(de)歷(li)史(shi)(shi)數(shu)(shu)據和專業(ye)經驗(yan),準(zhun)確性取(qu)決于(yu)參考數(shu)(shu)據的(de)相(xiang)關性和充分性。
4. 軟件(jian)模擬(ni)法
通過使(shi)用專業的(de)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)系統設計(ji)和模擬軟件(如PVsyst、SAM等),輸入光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)電站(zhan)的(de)具體參(can)數(包括地理位置、光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)板類型(xing)、傾斜角度、逆變器效率等)和氣候數據,軟件可以模擬光(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)系統在特定條件下的(de)發電性能。這種方法能較(jiao)為詳細地考慮(lv)各種因(yin)素(su)的(de)影(ying)響,模擬結果較(jiao)為精(jing)確(que)。
5. 根據國(guo)標GB/T50797-2012來計算
這(zhe)種(zhong)根據國標《光伏發電站設計規范GB50797-2012》中第(di)6.6條的(de)發電量計算如下截圖(tu):
6. 組件面積—輻射量計算方法
Ep=HA*S*K1*K2
HA---傾(qing)斜面太陽能總輻射照量(kW.h/m2)
S---組件面積(ji)總(zong)和(m2)
K1---組件轉換率
K2---系統綜合(he)效(xiao)率
綜合效率(lv)系(xi)數 K2 是(shi)考慮了各種因素影響后的修正系(xi)數, 其中包括:
1) 廠用電(dian)、 線損等能量折(zhe)減
交(jiao)直流配(pei)電(dian)房和輸電(dian)線路(lu)損失約占總發(fa)電(dian)量(liang)的3%, 相應折(zhe)減修正(zheng)系數取為 97%。
2) 逆變器折減
逆變器效率為 95%~98%。
3) 工作溫度(du)損(sun)耗折減
光伏電(dian)池的(de)效率會隨(sui)著(zhu)其工(gong)作(zuo)時(shi)的(de)溫度(du)變化而變化。當它們的(de)溫度(du)升(sheng)高時(shi), 光伏組件發電(dian)效率會呈降低趨勢。一般而言, 工(gong)作(zuo)溫度(du)損耗(hao)平(ping)均值為在 2. 5%左(zuo)右。
4) 其他因素折(zhe)減
除(chu)上(shang)述各因(yin)素外,影響光伏電站(zhan)發電量(liang)的(de)還(huan)包括不(bu)可利(li)用的(de)太陽輻射損(sun)失(shi)和最大功率(lv)點(dian)跟(gen)蹤(zong)精度(du)影響折減、 以及電網吸納等其他不確定因(yin)素, 相應的折減修正系(xi)數(shu)取為95%。
這(zhe)種(zhong)計(ji)算方(fang)法是(shi)第一種(zhong)方(fang)法的變化(hua)公式, 適用(yong)于傾角安(an)裝的項(xiang)目(mu), 只要得到傾斜面(mian)輻(fu)照度(或(huo)根據(ju)水平輻(fu)照度進行換算(suan)(suan):傾斜面輻(fu)照度=水平面輻(fu)照度/cosα) ,就可(ke)以計(ji)算(suan)(suan)出較準確的數據(ju)。實際案例計(ji)算
以某(mou)地(di)的 1MWp 屋頂項目為(wei)例。項目使用 250W 組件(jian)(jian) 4000 塊, 組件(jian)(jian)尺(chi)寸1640*992mm, 采用 10KV 電壓等級并網。當(dang)地(di)水平太陽輻射(she)量為 5199 MJ· m-2,系(xi)統效率按(an) 80%計算。
首先,需要將(jiang)太(tai)陽(yang)輻射(she)量從MJ·m^-2轉換為(wei)kWh·m^-2,因(yin)為(wei)1MJ = 0.27778kWh。接著(zhu),根據系統(tong)總裝機容(rong)量(1MWp),太(tai)陽(yang)輻射(she)量,以及系統(tong)效率,我們可以估算出年(nian)發電(dian)量。
轉換太(tai)陽輻射量
計(ji)算年發電(dian)量
其中,裝機容量為1MWp,系統(tong)效率為80%。
讓我們進行計算。
以該1MWp屋頂光伏項(xiang)目為例,考慮(lv)到(dao)當(dang)地(di)水平太陽(yang)輻射量為5199 MJ·m^-2,以及系統效率80%,項(xiang)目的理論年發電量約為421,700 kWh。
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