太阳能光伏发电量计算方法

文摘   2024-11-20 18:53   河北  
太阳能光伏发电量的准确计算是评估光伏电站性能、预测经济效益及制定运维策略的重要基础。以下是一套系统的计算方法,旨在通过综合考虑多种因素,确保发电量预测的准确性和合理性。

一、基础数据收集与分析


  1. 太阳辐射数据:首先,需获取工程代表年的太阳辐射数据,这是计算理论发电量的基石。数据应涵盖全年每日的辐射量,以确保计算的全面性。
  2. 光伏组件特性:了解所选光伏组件的转换效率、温度系数、功率衰减等关键参数,这些将直接影响发电量的计算。
  3. 气候特征:结合工程所在地的气候条件,如温度、湿度、风速、降水等,分析其对光伏系统运行的潜在影响。
  4. 控制系统与发电效率:考虑控制系统的智能化程度、响应速度以及发电工程的整体效率,这些因素将影响电能的转换与传输。

二、理论发电量计算


  1. 首年发电量计算:基于上述数据,结合光伏组件的特性、气候特征、控制系统特性及发电工程效率,通过专业模型或软件精确计算光伏发电工程第一年的理论发电量。
  2. 逐年衰减与发电量预测:根据所选组件的年衰减系数,制定合理的逐年衰减模型。对于双面组件(如PERC、TOPCon、异质结、IBC组件)和单面组件,需分别设定其初始衰减率和后续年衰减率,以此计算出运行期25年内逐年的理论发电量。具体衰减率如下:
    • 双面组件:一年内衰减率分别不高于2%、1%、1%和1%,之后每年衰减率不高于0.45%、0.4%、0.35%、0.25%。
    • 单面组件:PERC和TOPCon组件一年内衰减率分别不高于2%、1%,之后每年衰减率不高于0.55%和0.4%。

三、系统效率确定


光伏发电系统总效率由光伏组件效率、低压汇流及逆变器效率、交流并网效率等多方面因素共同决定。当存在多种运行方式或布置方案时,应分别计算各方案的系统效率,并考虑以下折减因素:
  • 直流电缆损耗
  • 电池板不匹配损耗
  • 灰尘积雪及局部遮挡损耗
  • 交流线路损耗
  • 逆变器损耗
  • 不可利用的太阳辐射损耗
  • 系统故障及维护损耗
  • 变压器损耗
  • 温度影响损耗
根据当前光伏产业技术水平,集中式光伏电站的站内系统综合效率(不含双面增益)一般不应超过82%,超出部分需给出合理说明。

四、双面组件背面增益计算


对于选用双面组件的光伏电站,需根据现场实际条件(如地表反射率、离地高度、倾角、前后排间距等),采用专业软件进行仿真计算,合理确定背面增益值。增益一般不应超过5%,超出部分同样需给出合理解释。地表反射率可参考不同地表状态的反射率表(如沙漠0.24~0.28,新雪0.81等)。


五、弃光限电考虑


若光伏电站所在区域存在弃光限电情况,应收集统计周边光伏电站的弃光限电率,并分析未来趋势,提出相应的弃光限电折减系数,以更准确地预测实际发电量。

六、长期发电量预测


最后,基于工程代表年太阳辐射数据、系统总体方案及光伏组件衰减率,对第1年至第25年的年发电量进行详细计算,得出25年运行期内的年平均发电量及年等效满负荷小时数,为项目的长期运营提供科学依据。

通过上述方法,可以全面、准确地评估太阳能光伏发电项目的发电量,为项目的规划、设计、运维及经济效益分析提供坚实的数据支持。

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