電站年利用小時(shí)數(shù)指一年內(nèi)平均發(fā)電設(shè)備容量在滿負(fù)荷運(yùn)行條件下的運(yùn)行小時(shí)數(shù),在進(jìn)行項(xiàng)目投資決策的時(shí)候,準(zhǔn)確的發(fā)電量預(yù)估(年利用小時(shí)數(shù))是最重要的依據(jù)。
那么隨著組件光電轉(zhuǎn)換效率和逆變器效率的不斷提升,電站實(shí)際建成后該電站的實(shí)際表現(xiàn)與等效小時(shí)的對(duì)比表現(xiàn)如何呢?
01
理論年等效小時(shí)數(shù)
利用PVsyst里Meteonorm(1991-2000)氣象數(shù)據(jù),得到下列水平和最佳斜面的太陽(yáng)能輻照數(shù)據(jù)。
以江蘇省為例:
說明:
若項(xiàng)目地與參照城市的經(jīng)緯度存在一定的偏差,要將項(xiàng)目所在地更精確的經(jīng)緯度、海拔等信息輸入軟件。
Meteonorm的數(shù)據(jù)是近年的平均數(shù)據(jù),但和真實(shí)數(shù)據(jù)可能存在一定偏差,在可研中需根據(jù)周邊的氣象站數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,江蘇地區(qū)可根據(jù)就近的氣象站(南京氣象站、淮安氣象站以及位于呂四氣象站)進(jìn)行輻照量修正。
若光伏電站的系統(tǒng)效率按照PR=80%來評(píng)估,得到江蘇各地區(qū)電站等效小時(shí)見下表:
說明:
第三方《全國(guó)各省市光伏電站最佳安裝傾角、峰值日照小時(shí)數(shù)、首年發(fā)電量、年有效利用小時(shí)數(shù)速查表》 基于上述取值法,當(dāng)然PR取值上有所不同。
若依據(jù)理論值保發(fā)電量,PR值可取80%,如上表。若計(jì)算初始理論發(fā)電量,PR取真實(shí)綜合效率。
02
初始理論發(fā)電量
利用年峰值等效小時(shí)可進(jìn)行初始理論發(fā)電量的計(jì)算,根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范GB50797-2012》,光伏電站年發(fā)電量可按下式計(jì)算:
式中:
Ep——并網(wǎng)光伏電站年發(fā)電量;
PAZ——并網(wǎng)光伏電站裝機(jī)容量;
HA——年峰值小時(shí)數(shù);
ES——標(biāo)準(zhǔn)條件下的輻照度
K——光伏電站綜合效率系數(shù);
以蘇州地區(qū)為例,混泥土屋面的裝機(jī)容量為1MWp,年峰值小時(shí)數(shù)=1323h,光伏電站綜合效率考慮下表因數(shù),K值取82.5%。
即該電站首年發(fā)電量Ep=109.15萬kwh。通過首年發(fā)電量再去做25年發(fā)電量預(yù)測(cè)和財(cái)務(wù)相關(guān)分析。
還可以進(jìn)行平面和最佳傾角發(fā)電的對(duì)比,譬如無錫水平總輻照量為1244.7 kwh/m2,最佳傾角輻照量達(dá)到1316 kwh/m2,通過計(jì)算可知,最佳傾角比水平理論發(fā)電量約提升為 5.7%。
03
電站實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證
大量的分布式電站接入,使得數(shù)據(jù)的模型越來越穩(wěn)定,基于蘇州地區(qū)分析,我們選取了逆變器監(jiān)控平臺(tái)、第三方監(jiān)控平臺(tái)和主要投資企業(yè)光伏發(fā)電數(shù)據(jù)作為樣本。
下面是蘇州地區(qū)工商業(yè)電站(30-50個(gè)樣本)其中一些樣本數(shù)據(jù):
通過實(shí)際電站和理論等效小時(shí)(PR=80%)進(jìn)行對(duì)比,得到下表:
根據(jù)工商業(yè)樣本數(shù)據(jù),小固得到以下結(jié)論:
總體來看,2021年總體光照要優(yōu)于2020年,否則在組件衰減和失配加劇的情況,整體年利用等效小時(shí)是要降低的。
傾角安裝的水泥屋頂可以參照更高的PR值,譬如PR設(shè)定在85%更為合適;水平鋪設(shè)的彩鋼瓦存在傾角較低等因素,更高容易積灰影響發(fā)電量,PR取值時(shí)會(huì)低一些,譬如PR設(shè)定在80%。
我們?cè)倏匆唤M分布式戶用電站(100-200樣本)的數(shù)據(jù)樣本,戶用屋頂一般為瓦屋頂,一般傾角在15~45度之間,這里瓦屋面和工商業(yè)水泥屋頂傾角安裝的理論P(yáng)R取85%,看是否更接近真實(shí)數(shù)據(jù)。
通過實(shí)際電站和理論等效小時(shí)進(jìn)行對(duì)比,得到下表:
根據(jù)戶用樣本數(shù)據(jù),小固得到以下結(jié)論:
選取的電站發(fā)電在一個(gè)合理的區(qū)間,證明當(dāng)?shù)氐陌惭b質(zhì)量和設(shè)備質(zhì)量還是比較高的。
PR取85%基本符合戶用瓦屋頂?shù)膶?shí)際發(fā)電情況。
總結(jié)
以上分析了理論年等效小時(shí),并通過實(shí)際電站加以驗(yàn)證,我們建議:
戶用瓦屋面電站和工商業(yè)混泥土電站綜合效率要高于工商業(yè)彩鋼瓦電站,瓦屋面和混泥土的PR取值可以為82.5~85%,彩鋼瓦的PR取值為80%左右。
第三方或者理論值是具備參考價(jià)值的,尤其是保發(fā)電量和理論發(fā)電量的計(jì)算。
利用年等效小時(shí)可以指導(dǎo)運(yùn)維,如果您的電站發(fā)電小時(shí)數(shù)在該數(shù)據(jù)上下10%的區(qū)間浮動(dòng),則基本屬于正常水平;假如低于該數(shù)據(jù)15%以上,那就需要注意對(duì)電站整體健康度做檢測(cè)并進(jìn)行維護(hù)提升啦!
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