光伏电站系统效率PR分析

多晶硅
阴影遮挡损失 相对透射率损失 弱光损失 温度损失 污秽损失 组件实际功率与标称之差损失 3.70% 2.60% 0.50% 1.00% 2.00% -0.80%
组件不匹配损失
汇集电缆损失 逆变器损失 逆变器出口至并网点 系统可利用率
0.50%
-1.00% 2.00% 3.30% 99%
84.3%
光伏电站系统效率PR分析
作 者：坎德拉学院 微 信：candela1948 时 间：2013年7月
主要内容提纲
1. PR的定义和测量
2. PR的历史和现状
3. 影响PR的因素分析
4. 如何提高PR 5. PR的展望

1. PR的定义和测量
2. PR的历史和现状
3. 影响PR的因素分析
4. 如何提高PR
4. 如何提高PR
5. PR的展望
PR回顾
在80年代末期，PR一般在50%～75%之间； 在90年代，PR一般在70%～80%之间； 2000年以后到现在，PR一般都大于80%。
国外PR统计
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PR回顾
从图中可以看出：即使是同一年安装的电 站，PR的差异也很大；如统计的1994年 安装的电站，其PR最低小于50%，最高大 于80%；统计的2010年安装的电站，其PR 最低小于70%，最高则接近90%，
1. PR的定义
2. PR的历史和现状

3. 影响PR的因素分析
4. 如何提高PR
5.
PR的展望
阴影遮挡损失
（1）远方遮挡 （2）近处遮挡
遮挡的影响：不是与遮挡的辐射比例呈正 比的，与组件布置、组串接线有关系。 可采用PVSYST6模拟分析。
阴影遮挡损失
包头达茂旗某项目：
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相对透射率损失
相对透射率损失
光谱响应损失
光谱响应损失
（1）对于内蒙古包头达茂旗地区，采用固 定式支架、37°倾角，利用PVSYST软件 计算，当采用非晶硅组件时，光谱响应 损失为0.5%； （2）对于广州地区，采用固定式支架、 12°倾角，利用PVSYST软件计算，当采 用非晶硅组件时，光伏响应损失为-1.4% ，即非晶硅的光谱响应特性在该地区使 得发电量提升1.4%。
逆变器损失
（1）逆变器自身的损耗； （2）对于超出逆变器额定功率或由于超出 工作电压范围造成的损失。 约2%左右。
逆变器至并网点的其他损失
（1）单元升压变压器损失； 约2%左右；（由于夜间空载损耗） （2）主变压器损失； 约1%左右；（由于夜间空载损耗）
系统可利用率
系统可利用率主要受设备的可靠性和系统 设计的影响。逆变器、汇流箱、电缆接 头和跟踪支架等设备的可靠性都是影响 系统可利用率的重要因素。该系数的取 值要根据实际运行经验取值，一般可选 为98%~99%。
5. PR的展望
PR的定义
Performance Ratio：简称PR。
IEC 61724 (1)给出的定义如下：
ET PRT Pe h T
PT：在T时间段内电站的平均系统效率 ET：在T时间段内电站输入电网的电量 Pe：电站组件装机的标称容量 hT:是T时间段内方阵面上的峰值日照时数
PR的几点说明
汇集电缆损失
包括： （1）直流线损：一般在1%左右； （2）交流线损：采用35kV汇集，在0.3%左 右；采用10kV汇集，在0.8%左右。
污秽损失
跟（1）当地的气候条件；（2）运营期的 清洗方式和频率有关系。 光伏电站组件冲洗时刻可以通过光伏组件 清洗试验来确定，通常在试验清洗光伏 组件前后，电流增加5%即需要清洗。如 果按这样的冲洗频次，灰尘累计按线性 考虑，全年由于污秽损失的发电量约3% 。
总辐射量的测量
两种方法： （1）利用方阵面上的总辐射表测量。 （2）利用标定的太阳能电池板测量。 前者：不能采用普通的总辐射仪器，要用 达到3%的准确度，需要采用[二等标准] 等级。 后者：要注意硅电池对光谱吸收的选择性 以及相对透射率的影响。
1. PR的定义

2. PR的历史和现状
3. 影响PR的因素分析
1. PR的定义
（1）默认，PR一般指的年平均效率。 （2）PR每时每刻都在变化。
PR的几点说明
（3）峰值日照时数，是指不考虑任何遮挡 下的1㎡方阵面上接收到的总辐射量（ kWh/㎡）与STC对应的1000W/㎡的比值， 单位：h。
PR的计算和测量
需要的两个量： （1）某一时间段的发电量； （2）某一时间段方阵面上的总辐射量。 前者是电费结算的依据； 后者通常有2种测量方式。
组件实际功率与标称功率偏差
组件有正偏差，提升PR； 组件有负偏差，降低PR。
组件不匹配损失
两种： （1）电压偏差引起的 平均值起作用； （2）电流偏差引起的 短板效应； 所以：组件都是按照电流分档的。
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组件不匹配损失
若：组件的电压偏差在±3%内，组件的短 路电流为8.79A，组件按电流精度0.2A分 档（即电流偏差在±1.1%内），接入某 500kW逆变器的组件均符合以上要求，采 用PVSYST可以计算得到，不匹配损失约 0.1%。考虑到杂散因素，不超过0.5%。
包头达茂旗某项目： ◆固定式相对透射率损失——约2.6% ◆斜单轴相对透射率损失——约1.3% ◆双轴相对透射率损失——约1.0%
弱光损失
弱光损失
包头达茂旗某项目： 在内蒙古达茂旗地区，采用固定式支架（ 37°）安装方式。利用PVSYST软件计算 得到：采用天合光能TSM-250-P05A多晶 硅组件时，全年由于弱光性造成的发电 量损失约为0.5%；采用强生光电QS90DU 非晶硅组件时，全年由于弱光性造成的 发电量损失约为1.5%。
温度损失
非晶硅组件的峰值功率温度系数通常在0.2%/℃左右，而多晶硅组件通常在0.4%/℃左右。
温度损失
（1）内蒙古包头达茂旗地区，当地年平均 温度3.6℃，采用固定式支架，倾角37° 。分别采用多晶硅组件TMS230-P05和非 晶硅组件QS90U，利用PVSYST软件计算得 到年温度损失分别为1.0%和1.3%。 （2）广州地区，当地年平均温度22.7℃， 采用固定式支架，倾角12°。分别采用 多晶硅组件TMS230-P05和非晶硅组件 QS90U，利用PVSYST软件计算得到年温度 损失分别为8.9%和5.9%。