光伏電站發(fā)電能力核心指標
在IEC61724標準中,衡量一座光伏電站發(fā)電能力的核心推薦指標,主要包括Yr、Yf和PR值,三者定義及邏輯關系如下表:
理論滿發(fā)小時數或標準等價發(fā)電小時數YrYr是單位面積的光伏陣列傾斜面總輻射量與光伏電池標準測試條件下的標準輻照度(1000W/m2)之比,也稱方陣峰值日照小時數,反映了當地的輻照水平
滿發(fā)小時數或系統(tǒng)等價發(fā)電小時數YfYf表示一段時間內并網光伏發(fā)電系統(tǒng)最終并網的交流發(fā)電量與光伏系統(tǒng)的額定功率之比,它是用光伏系統(tǒng)裝機容量歸一化后的發(fā)電量,可用于不同裝機容量的光伏系統(tǒng)的比較,也成為發(fā)電能力(kWh/kW)
性能比PRPerformance Ratio(PR)稱為質量因數或系統(tǒng)效率,是評價光伏電站效率最重要的指標之一,是電站實際輸出功率與理論輸出功率的比值,反映整個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)實際輸入到電網電能的一個比例關系,Yf/Yr
IEC61724中關于光伏發(fā)電性能評價指標參數的定義
從上表可知,在不考慮溫度系數的前提下,一段時間內光伏電站滿發(fā)小時數(Yf)與理論滿發(fā)小時數(Yr)的比值即為電站該時間段內的PR值。而其中光伏電站滿發(fā)小時數重點反應了光伏電站的發(fā)電能力,在行業(yè)機構諸如中電聯、電科院等科研單位對外公開的數據中,也常用滿發(fā)小時數作為光伏電站的重要參考指標。
而光伏電站滿發(fā)小時數的計算則依托于光伏電站發(fā)電量取值的精準性。在光伏電站發(fā)電過程中,光照資源、設備選型(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。
以大同光伏一期領跑者為例:
1. 光照資源的影響
大同一期領跑者各項目地選址是通過抽簽的方式決定的,在光照資源方面,雖然同處于一個片區(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。以下為大同一期領跑者2018年1~12月份斜面輻射總量統(tǒng)計圖。
數據來源:水規(guī)總院(滿負荷利用小時數即滿發(fā)小時數)
2. 設備選型影響
以投資占比最大的設備——組件為例,設備性能將直接對最終發(fā)電產生影響。
從產品選擇上看,以三峽、陽光電源為代表的電站投資方,其組件供應主要來自于晶澳,在較好的光照資源條件下,該項目的發(fā)電量則取得了較為亮眼的成績。
圖片來源: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)都會影響到光伏電站滿發(fā)小時數最終的計算結果。在大同一期領跑者項目中,晶澳光伏項目所在地實際仍有采煤作業(yè)的進行,其灰塵遮擋相較于其他幾個項目地而言屬于較為嚴重者。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)電量相對偏低。結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個項目,相比左云片區(qū)的其余6個項目,受遮擋影響的發(fā)電損失表現更為嚴重。
由此可見,影響發(fā)電量的因素眾多,不僅光照資源、設備選型、陰影灰塵會對電站發(fā)電造成影響,其他諸如場地選址、設備故障、電網限發(fā)等也均會對電站的發(fā)電量及總體評價造成影響。光伏電站不同程度的超裝,以及不同機構統(tǒng)計口徑的差異,也會對電站滿發(fā)小時數計算造成很大的影響。
因此,哪些是決定電站性能的關鍵參數,關鍵參數如何實際操作去測量,實際運行過程中存在哪些影響關鍵參數的因素,有關因素的影響程度如何量化等等,都需要考慮到電站的評估模型中。