浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减
光伏电站理论发电量计算及影响因素

光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时,输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率,也称为光电转换效率。
其中,At 为太阳电池总面积(包括栅线图形面积)。
考虑到栅线并不产生光电,所以可以把At 换成有效面积Aa (也称为活性面积),即扣除了栅线图形面积后的面积,同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的:Pin 取标准光强:AM 1.5 条件,即在25℃下,Pin= 1000W / m 2。
2、光伏系统综合效率(PR)η总=η1×η2×η3光伏阵列效率η1:是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括:灰尘/污渍,组件功率衰减,组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等,目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出,至交流配电柜,再至用户配电室变压器10 KV 高压端,主要是升压变压器和交流线缆损失,按96%计算。
3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的,也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下,1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。
而实际上,同一天不同的时间光照条件不同,因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时,近似计算:理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=(日太阳辐照量kW.h/m2/d)/1kW/m2(日照时数:辐射强度≥120W/m2的时间长度)二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定:装机容量、峰值小时数、系统效率。
光伏板衰减

光伏板衰减随着环境保护意识的不断增强和可再生能源的重要性日益凸显,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛的关注和应用。
然而,光伏板的衰减问题成为限制其发展和利用的一大难题。
光伏板衰减是指光伏板在长时间使用过程中,其发电效率逐渐下降的现象。
这种现象的发生主要是由于光伏板受到了一系列外界因素的影响。
首先,太阳辐射的变化是导致光伏板衰减的重要原因之一。
太阳辐射的强度和角度随着时间和天气的变化而不断变化,这将直接影响光伏板的接收效果。
其次,温度的变化也会对光伏板的发电效率造成影响。
高温会导致光伏板的温度升高,从而使其发电效率降低。
此外,光伏板表面的污染和腐蚀也是导致衰减的重要因素。
长期暴露在大气环境中,光伏板表面会积累尘埃、雾霾等杂质,这些污染物会降低光伏板的透光性,从而影响其发电效率。
为了解决光伏板衰减问题,科学家们进行了大量的研究和探索。
在太阳辐射变化方面,研究人员通过开发智能控制系统,实现对光伏板角度的自动调整,以最大限度地利用太阳光的能量。
同时,他们还研究了光伏板的材料特性,寻找更加稳定和抗衰减的材料,以延长光伏板的使用寿命。
在温度变化方面,科学家们通过改善光伏板的散热设计,减少温度对光伏板发电效率的影响。
此外,他们还研究了光伏板的自洁技术,通过利用特殊的涂层材料或设计表面结构,减少污染物的附着,保持光伏板的透光性。
除了科学研究的努力,政府和企业也在推动光伏板衰减问题的解决。
政府在政策层面加大了对光伏发电的支持力度,通过补贴和优惠政策鼓励人们安装和使用光伏板。
企业则加强了对光伏板的质量控制和售后服务,提供更加可靠和持久的产品。
光伏板衰减问题的解决不仅关乎光伏发电行业的发展,也直接关系到实现可持续能源的目标。
通过科学研究和技术创新,我们可以不断提高光伏板的发电效率和使用寿命,最大程度地利用太阳能资源,减少对传统能源的依赖,为人类创造一个更加清洁和可持续的未来。
光伏板衰减是光伏发电领域中的一个重要问题。
光伏电站理论发电量计算及影响因素
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光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时,输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率,也称为光电转换效率。
其中,At 为太阳电池总面积(包括栅线图形面积)。
考虑到栅线并不产生光电,所以可以把At 换成有效面积Aa (也称为活性面积),即扣除了栅线图形面积后的面积,同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的:Pin 取标准光强:AM 条件,即在25℃下,Pin= 1000W / m 2。
2、光伏系统综合效率(PR)η总=η1×η2×η3光伏阵列效率η1:是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括:灰尘/污渍,组件功率衰减,组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等,目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出,至交流配电柜,再至用户配电室变压器10 KV 高压端,主要是升压变压器和交流线缆损失,按96%计算。
3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的,也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下,1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。
而实际上,同一天不同的时间光照条件不同,因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时,近似计算:理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=(日太阳辐照量m2/d)/1kW/m2(日照时数:辐射强度≥120W/m2的时间长度)二、影响发电量的因素的发电量由三个因素决定:装机容量、峰值小时数、系统效率。
当电站的地点和规模确定以后,前两个因素基本已经定了,要想提高发电量,只能提高系统效率。
光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析
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光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析一、绪论在光伏行业发展形势一片大好情况下,光伏行业也出现了一些问题,其中光伏组件功率衰减幅度较大问题,对电站运营商及组件厂商影响都比较大。
本文试图从多个方面分析组件功率衰减的原因,尽量在生产中避免,提高组件质量,以减少电站运营商的投诉,提高自身声誉。
二、原因分析目前市场上主流的晶体硅光伏组件是由钢化玻璃、EVA、晶体硅电池片、背板、铝边框、接线盒、硅胶等原辅材通过一定的封装工艺,加工制作而成。
组件功率衰减是指光伏组件随着光照时间的增长,组件输出功率逐渐下降的现象。
导致组件输出功率下降的原因有三大类:第一类为组件的光致衰减及老化衰减;第二类是组件质量问题造成的功率非正常衰减;第三类为外界环境因素导致的破坏性影响,引起组件功率衰减甚至组件损坏。
三、光致衰减及老化衰减所谓光致衰减是指阳光的照射导致电池片功率下降的现象。
光伏组件光致衰减可分为两个阶段:初始光致衰减和老化衰减。
3.1初始光致衰减初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定。
导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。
通过改变P型掺杂剂,用稼代替硼能有效的减小光致衰减;或者对电池片进行预光照处理,是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内,同时也提高组件的输出稳定性。
光致衰减更多的与电池片厂家有关,对于组件厂商的意义在于选择高质量的电池片来降低光致衰减带来的影响。
3.2老化衰减老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降,产生的主要原因与电池缓慢衰减有关,也与封装材料的性能退化有关。
其中紫外光的照射时导致组件主材性能退化的主要原因。
紫外线的长期照射,使得EVA及背板(TPE结构)发生老化黄变现象,导致组件透光率下降,进而引起功率下降。
光伏发电系统的发电效率与功率衰减分析
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光伏发电系统的发电效率与功率衰减分析随着环境保护意识的增强和可再生能源的发展,光伏发电系统作为一种清洁能源的代表在近年来得到了广泛的应用。
然而,光伏发电系统在实际运行中存在一定的发电效率和功率衰减问题,这不仅影响了系统的经济性和可靠性,还制约了其进一步推广和应用。
因此,对光伏发电系统的发电效率和功率衰减进行深入的研究和分析,对于提高光伏发电系统的性能具有重要意义。
一、发电效率分析发电效率是衡量光伏发电系统性能的重要指标之一。
光伏发电系统的发电效率主要受到以下几个因素的影响:1. 光照强度:光伏发电系统的主要能量来源是太阳辐射,因此太阳光的强度直接影响着系统的发电效率。
在充足的光照条件下,光伏电池的发电效率较高,而在光照较弱或遮挡光照的情况下,光伏电池的发电效率会大幅降低。
2. 温度:光伏电池在工作过程中会产生热量,高温会导致光伏电池的发电效率下降。
一般来说,光伏电池的温度越高,发电效率就越低,因此需要进行合理的温度控制和散热装置的设计。
3. 光伏电池类型和质量:不同类型和质量的光伏电池具有不同的发电效率。
目前市面上常见的光伏电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等,其中单晶硅光伏电池的发电效率相对较高,但成本也较高。
二、功率衰减分析光伏发电系统的功率衰减是指系统在使用一段时间后,发电功率出现下降的现象。
主要原因包括:1. 光伏电池老化:光伏电池在长期工作的过程中,会逐渐老化,导致发电效率下降。
这是由于光伏电池内部材料的晶格结构发生变化而引起的,可以通过定期更换老化严重的光伏电池来解决。
2. 面板污染:光伏发电系统中的面板表面容易积累灰尘、污垢等杂质,这会降低光的透过率,进而影响发电效率。
定期对面板进行清洁可以有效提高系统的发电功率。
3. 线路损耗:光伏发电系统中的电缆和连接器等元件会因为线路电阻和接触不良等原因导致功率损耗,进而导致系统的发电效率下降。
因此,选择合适的线缆和连接器并确保接触良好,能够减小线路损耗。
光伏组件发电功率衰减测试标准与方法
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光伏组件发电功率衰减测试标准与方法高源;张节潭;孙光友;李永胜;李红涛【摘要】概述了光伏组件功率衰减测试标准,介绍了光伏组件发电功率衰减测试的实验室加速老化测试法和光伏电站实地测试法,对两种方法进行了比较,结合光伏电站光伏组件功率衰减测试实际情况,对未来光伏组件发电功率衰减测试工作进行了展望.【期刊名称】《青海电力》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】4页(P32-35)【关键词】光伏组件;功率衰减;测试标准;测试方法【作者】高源;张节潭;孙光友;李永胜;李红涛【作者单位】国网青海省电力公司海东供电公司,青海海东 810600;国网青海省电力公司电力科学研究院青海西宁 810008;青海省光伏发电并网技术重点实验室,青海西宁 810008;国网青海省电力公司,青海西宁 810008;国网青海省电力公司海东供电公司,青海海东 810600;中国电力科学研究院,北京 00085【正文语种】中文【中图分类】TM6152016年,我国太阳能光伏发电量为662亿千瓦时,同比增长42.1%,光伏发电新增装机容量3 454万千瓦。
截至2016年底,累计装机容量7 742万千瓦,其中光伏电站累计装机容量6 710万千瓦,分布式电源累计装机容量1 032万千瓦,新增和累计装机容量均为全球第一。
2017年,国家发改委和国家能源局印发的《能源发展“十三五”规划》提出明确要求,推进非化石能源可持续发展,2020年太阳能发电规模达到1.1亿千瓦以上,在未来几年时间内中国光伏产业仍将保持较高的发展速度和空间。
随着光伏电站运营时间的不断增长,发电量会发生不同程度的减少,光伏组件是光伏发电的核心部件,光伏组件发电功率衰减直接影响到整个光伏电站的发电效率。
目前,我国大多数集中式光伏电站未定期开展光伏组件功率衰减的测试工作,部分开展测试工作的光伏电站出于保密很少公开数据,这不利于光伏组件功率衰减特性的研究。
相比德国、美国、日本等光伏应用较早的国家,我国在数据统计、长期跟踪、检测检验、加速老化测试等方面的研究相当匮乏〔1〕。
光伏组件衰减 专题报告

湖南省光伏扶贫电站光伏组件衰减专题报告一、光伏组件衰减概念及原因1、光伏组件衰减概念光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增加,组件输出功率不断呈下降趋势的现象,衰减率是其最直接的指标。
(1)光伏组件衰减率的定义光伏组件衰减率是指光伏组件运行一段时间后,在标准测试条件下(AM1.5、组件温度25°C,辐照度1000W/m2)最大输出功率与投产运行初始最大输出功率的比值。
国能发新能〔2017〕32号《国家能源局工业和信息化部国家认监委关于提高主要光伏产品技术指标并加强监管工作的通知》中明确指出:计算公式为:光伏组件蓑减率=%-'枇产.行榭-匕配[运行1段时间,x匕MX强/逵行初如(2)光伏组件衰减率的确定方法可采用加速老化测试方法和实地比对验证方法确定组件衰减率。
加速老化测试方法是利用环境试验箱模拟户外实际运行时的辐照度、温度、湿度等环境条件,并对相关参数进行加倍或加严控制,以实现较短时间内加速组件老化衰减的目的。
加速老化测试完成后,要标准测试条件下,对试验组件进行功率测试,依据衰减率公式,判定得出光伏组件发电性能的衰减率。
实地比对方法是自组件投产运行之日起,根据项目装机容量抽取足够数量的组件样品,由国家资质认定(CMA)的第三方检测实验室,按照GB/T6495.1标准规定的方法,测试其初始最大输出功率后,与同批次生产的其他组件安装在同一环境下正常运行发电,运行之日起一年后再次测量其最大输出功率。
将前后两次最大输出功率进行对比,依据衰减率计算公式,判定得出光伏组件发电性能的衰减率。
(3)光伏组件衰减的规律实际上,光伏组件从制造出来后就一直处于衰减的状态,但在包装内未见光时衰减非常慢,一旦开始接受太阳光照射后,衰减会急剧加快,衰减一定比例后逐渐稳定下来,典型多晶硅和单晶硅组件衰减示意如图所示。
某多晶硅光伏组件25年功率衰减示意图某单晶硅光伏组件25年功率衰减示意图2、光伏组件衰减的原因光伏组件衰减一般分为初始光致衰减、老化衰减、PID电势能诱导衰减及外界环境或破坏性因素导致的组件功率衰减。
光伏组件衰减及系统效率下降原因分析

光伏组件衰减及系统效率下降原因分析光伏组件虽然使用寿命可达25-30年,但随着使用年限增长,组件功率会衰减,会影响发电量。
另外,系统效率对发电量的影响更为重要。
一、组件的衰减光致衰减也称S-W效应。
a-Si∶H薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的性能下降,称为StaEbler-Wronski效应(D.L.Staebler和C.R.Wronski最早发现。
个人认为光伏组件的衰减实际就是硅片性能的衰减,首先硅片在长期有氧坏境中会发生缓慢化学反应被氧化,从而降低性能,这是组件长期衰减的主要原因;在真空成型过程中会以一定比例掺杂硼(空穴)和磷(给体),提高硅片的载流子迁移率,从而提高组件性能,但是硼作为缺电子原子会与氧原子(给体)发生复合反应,降低载流子迁移率,从而降低组件的性能,这是组件第一年衰减2%左右的主要原因。
组件的衰减分为:1、由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;2、组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定,一般来说在2%以下;3、组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象,每年的衰减在0.8%,25年的衰减不超过20%;25年的效率质保已经在日本和德国两家光伏公司的组件上得到证实。
2012年以后国内光伏组件已经基本能够达到要求,生产光伏组件的设备及材料基本采用西德进口。
二、系统效率个人认为系统效率衰减可以不必考虑,系统效率的降低,我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求,就如火电站,水电站来说,不提衰减这一说法。
影响发电量的关键因素是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。
光伏电站运行指标与评价

光伏电站运行指标与评价近年来,随着人们对可再生能源的重视程度不断提升,光伏电站已然成为了其中的一种主要形式。
在光伏电站建设完毕后,如何对其进行监测评价,成为了一个至关重要的问题。
因此,本文将从光伏电站的运行指标和评价两个方面加以分析论述。
一、光伏电站的运行指标从字面上来理解,运行指标就是用来表示光伏电站的运行情况的数量指标。
常见的运行指标有以下几种:1. 发电量发电量指电站在一定时间内发电的总量,常用的单位是千瓦时(kWh)。
发电量的高低不仅反映出光伏电站的能量利用率,还可以为用户提供参考,对电站的设计和运营调整有重要意义。
2. 效率效率指电站发出的电能与光能输入的比值,也就是光伏组件转化率。
通常,组件的转化率越高,电站的功率输出效率也就越高。
3. 状态误差状态误差是指电站功率输出与理论功率输出之间的误差,误差越小表明光伏电站的运行状态越好。
4. 年损失电量率年损失电量率是指光伏电站年损失发电量与年总发电量之比,是衡量发电效率和运行质量的重要指标。
年损失电量率越低,表明光伏电站的性能更为稳定。
5. 反射率反射率指追踪器反射镜反射光线的反射效率。
反射率越高,追踪器反射镜反射的光线获取的收益也就越高,从而能够提高整个光伏电站的发电效率。
二、光伏电站的评价评价光伏电站的质量和性能不仅需要考虑以上几个指标,还需要考虑以下几个因素:1. 光伏组件的质量和性能光伏组件的质量和性能直接影响着光伏电站的发电效率。
在对光伏电站进行评价时,需要对光伏组件的质量和性能进行检测和评估。
2. 系统的可靠性和稳定性光伏电站的可靠性和稳定性是保证电站正常运转的关键。
为了确保光伏电站的品质,必须对电站的电气部分进行频繁检查和维护,从而可以及时发现和处理问题。
3. 操作和维护的困难程度并不是所有的电站都可以轻松操作和维护。
检验光伏电站的可行性时,必须要考虑到操作和维护的难易程度,以便保持电站的稳定运作。
4. 电站的环保程度光伏电站是一种环保型电站,在电站的设计和建设过程中,需要考虑到环境保护问题。
光伏板衰减
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光伏板衰减光伏板是一种将太阳能转化为电能的设备,它在可再生能源领域扮演着重要的角色。
然而,随着时间的推移,光伏板的性能会逐渐衰减,这给可持续能源的开发和利用带来了一定的挑战。
本文将探讨光伏板衰减的原因以及可能的解决方案。
光伏板衰减的主要原因之一是光照强度的变化。
太阳能在不同时间和地点的光照条件下会有所不同,这直接影响着光伏板的性能。
例如,在阴天或夜晚,光照强度会大大降低,这将导致光伏板产生的电能减少。
此外,光伏板在使用一段时间后,由于各种因素的影响,如灰尘、腐蚀等,其表面会逐渐积累杂质,从而降低光的透过率,进而影响光伏板的性能。
针对光伏板衰减问题,研究人员提出了一些解决方案。
首先,定期清洁光伏板表面是保持其性能的关键。
通过清洗光伏板表面的灰尘和污垢,可以恢复光的透过率,提高光伏板的发电效率。
其次,开展定期维护和检查工作也是至关重要的。
通过定期检查光伏板的性能,及时发现和修复问题,可以有效延长光伏板的使用寿命。
技术的进步也为解决光伏板衰减问题提供了一些新的途径。
例如,研究人员开发了一种自洁型光伏板,通过表面涂覆特殊的材料,可以让光伏板自动清洁,减少污垢积累,从而提高发电效率。
另外,一些研究还探索了使用纳米材料和光学结构来提高光伏板的光吸收效率和转换效率,从而降低光伏板的衰减速度。
除了技术方面的解决方案,政策和经济手段也可以促进光伏板的长期稳定性和可持续发展。
例如,一些国家和地区通过制定补贴政策和优惠政策,鼓励人们购买和使用光伏板。
这些政策可以降低光伏板的成本,提高其使用率,从而减缓光伏板的衰减速度。
总的来说,光伏板衰减是光伏发电领域面临的一个重要问题。
通过定期清洁和维护光伏板,采用新技术和材料来提高其性能,以及制定相关政策和经济手段来促进其可持续发展,可以有效减缓光伏板衰减的速度,提高其使用寿命和发电效率。
在可再生能源的发展中,光伏板的衰减问题需要得到更多的关注和研究,以推动其更加广泛的应用和发展。
光伏组件衰减系数

光伏组件衰减系数一、概述光伏组件衰减系数是衡量光伏组件性能稳定性和寿命的重要指标。
它反映了光伏组件随时间的衰减速率,也被称为光电转换效率的年衰减率。
在工程应用中,了解和准确评估光伏组件的衰减系数,对于光伏电站的经济性和可靠性至关重要。
二、光伏组件衰减系数的定义光伏组件衰减系数是指光伏组件年衰减率与标准测试条件(STC)下光电转换效率的比值。
它通常以百分比表示,可以用以下公式计算:衰减系数(%)= (1 - 终值/初始值) / 年数× 100其中,终值是某年的光电转换效率,初始值是第一年的光电转换效率,年数为终值与初始值之间的时间差。
光伏组件衰减系数越小,说明光伏组件的性能衰减越慢,寿命越长。
三、影响光伏组件衰减系数的因素光伏组件衰减系数受到多种因素的影响,下面将介绍几个最为重要的因素:1. 光伏组件质量光伏组件衰减系数与光伏组件的质量密切相关。
优质的光伏组件使用高效率的太阳能电池片和优良的封装材料,其衰减系数通常较低。
相反,劣质的光伏组件容易发生漏电、老化等问题,衰减系数较高。
2. 环境因素光伏组件工作在室外环境中,受到阳光、温度、湿度等因素的影响。
高温、强阳光、高湿度等恶劣环境会加速光伏组件的衰减速度。
3. 运行条件光伏组件的运行条件也会对衰减系数产生影响。
例如,过高的工作电压、过大的电流等都会使光伏组件在运行中发生损耗,导致衰减系数升高。
4. 温度系数光伏组件的温度系数是指光电转换效率随温度变化的比例。
温度系数越高,光伏组件在高温环境中的性能衰减越快。
四、衰减系数的评估方法为了准确评估光伏组件的衰减系数,通常需要进行长期监测和测试。
以下是一些常见的评估方法:1. 室外测试在光伏电站中选择一定数量的光伏组件进行长期室外测试,记录其光电转换效率随时间的变化。
通过对比初始值和终值,可以计算得到衰减系数。
2. 模拟测试通过模拟光照、温度等条件,对光伏组件进行加速衰减实验。
通过一定的时间压缩,可以快速得到光伏组件的衰减系数,但该方法可能存在与实际运行条件的差异。
光伏电站发电能力提升分析

光伏电站发电能力提升分析摘要:我国的光伏产业起步较早,自2009年国家推出“金太阳”计划及首座10MW商业应用光伏电站在云南省石林县投产发电以来已有13个年头。
目前我国光伏产业已处于成熟期;对于一些投产时间较早的一些光伏电站来说,目前电站都存在发电能力降低的问题。
导致电站发电能力降低的原因多样,电站的发电能力降低随之带来的就是经济收益降低,因此本文主要对影响光伏电站发电能力的原因进行分析,以及提出对应的解决方法。
关键词:光伏;发电能力提升;效率1、组件影响1.1组件效率衰减的影响提到组件效率衰减就要说要电势诱导衰减这个概念,组件的封装材料和其上下表面材料以及电池片与其金属接地边框之间在高电压的作用下出现离子迁移,便会造成组件性能衰减。
除了电势诱导造成的组件效率衰减以外还有组件自身的自然效率衰减。
目前行业标准为首年不超过2%,2年功率衰减不超过2.45%,5年功率衰减不超过3.8%,10年功率衰减不超过6.05%,25年功率衰减不超过12.8%。
因此当组件效率衰减超过对应目标值时我们便判断为该组件为异常状态。
从技术监督的监督来说,组件效率的衰减测试周期为每年一次。
对于衰减效率不合格的组件,场站需要及时的更换和修复。
若是对不合格的光伏组件进行更换,则需更换为规格、参数一致的同型号组件,否则将会产生木桶效应导致串联电流失配的现象,导致发电能力的降低。
若是对光伏组件电势诱导进行修复,可参考GB/T 36567-2018中具体的修复条件及修复方法。
1.2灰尘损失的影响以新疆地区为例,一些大中型光伏电站选址区域靠近荒漠戈壁。
受周边自然环境的影响,一些地区浮尘和沙尘天气较多。
当组件表面脏污或有尘土时,会导致光线投射率减小,影响光伏组件的辐照量,从而直接影响发电量。
如何判定场站的组件脏污程度,脏污程度是否影响到场站的整体发电量,可通过对标来进行分析。
例如根据场站实际情况,选取两个具有代表性的方阵,要求两个方阵的容量、参数和型号一致。
太阳能光伏电池组件的性能及衰减分析
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太阳能光伏电池组件的性能及衰减分析太阳能光伏电池是目前可再生能源中应用最广泛的一种。
其组成包括光伏电池板、电池支撑模块、控制器和存储电池等部分。
其中,光伏电池组件作为核心部分,其性能的表现直接影响着整个太阳能发电系统的质量和稳定性。
一、光伏电池组件的性能参数1、输出功率输出功率是指光伏电池组件在标准测试条件(STC)下所发出的最大限定功率。
STC是指:光强为1000W/m²,光谱分布为AM1.5(包括皮尔森分配),温度为25℃的情况下。
同时也要求电池板的取样光照方式、电池基底表面温度、湿度及其他环境条件符合国际标准。
2、最大电压和最大电流有时有些客户会对太阳能光伏电池组件额定输出电压和额定输出电流的概念不是很清楚。
真正的最大电压和电流都分别是太阳能电池组件的电压和电流。
所谓的额定电压和电流,一般是指当太阳能光伏电池组件输出电压和电流动态变化时,满足特定功率的电压和电流。
在实际应用中,一般最大额定电压和最大额定电流都是在最大功率输出情况下测算而来的。
3、充放电效率充放电效率是指电池在充满和放空过程中所损失的能量百分比。
因此,如果充放电效率低,会导致存储电池在充电或者放电的过程中能量损失较大,影响整个发电系统的运行质量。
因此,在选择太阳能光伏电池板的时候,需要特别关注电池板的充放电效率。
二、光伏电池组件的衰减导致太阳能光伏电池板衰减主要有以下几个方面原因:1、光照不均匀因为阳光照射不均匀,而太阳能光伏电池板的每个部分都不可能完全受到相同强度的光照,因此每个部分生成的电流也不相等。
在长时间的运行过程中,如果不同部分的电池受到的光照不同,那么其性能衰减也会发生分异。
2、氧化破裂太阳能光伏电池板中的组件在运行过程中可能会受到潮湿、紫外线和其他气体的腐蚀,导致电池板内部氧化或者因此产生裂缝。
一旦这些情况发生,将会破坏光伏电池板的性能,影响其发电能力。
3、温度高在一些地区,太阳能光伏电池板可能会长时间运行在较高的温度下。
浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减的关系
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浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减的关系摘要:在光伏电站建设前期的项目可行性评估中,对光伏电站的发电量进行估算具有非常重要的意义,因为这将直接影响到项目的收益预期。
目前系统设计人员常用软件来模拟第一年的发电量,本文将基于第一年估算的发电量,并试图计算随后24年发电量。
关键词:光伏电站组件衰减发电量估算 PVSYST模拟1 前言由于全球的能源危机问题,风能、太阳能等资源丰富的新能源逐渐占有重要的地位。
世界太阳能光伏发电系统在近几年里保持持续高速增长,到2012年世界光伏发电累积装机容量已经达到102GW[1],并且成为增长速度最快的发电技术,光伏发电在20多个国家实现平价上网。
随着核心器件光伏组件的技术不断突破,效率不断提升,光伏发电系统的度电成本会逐渐的逼近传统的火力发电成本,同时随着储能技术的不断发展,届时,光伏发电系统由于它的系统规模随意、安装要求门槛低等优点将会在世界各地更普遍的应用开来。
在整个光伏系统应用市场里,目前并网光伏系统占有绝对主导的地位,皆依赖于并网光伏技术的不断发展成熟、相应设备性能成本的不断研发进步以及各国政府在政策方面的积极推进。
2 光伏发电系统的原理由于光伏发电系统根据实际的应用大体上分为并网系统和独立系统[2],由于并网系统应用所占的份额较大,本文着重分析并网系统的发电量估算。
同时,由于系统规模和场合条件的不同,并网系统也有多种系统形式,本文对发电量的评估是按较大规模的光伏电站作为模型,且光伏电站所处的环境条件比较好。
图2-1为一个典型的大型地面电站的发电原理框图图2-1 大型电站发电原理简图整个系统主要由光伏方阵和交(直)流输变电组成,光伏方阵输出的直流电经过直流线路汇流后通过逆变器转变为波形规则、频率稳定的交流电,然后就地进行一次升压到中压后,在中压交流线路上进行汇流后再进行二次集中升压,最后接入电网进行并网。
根据图示,通常在产权点会安装一个有效的电能计量表对光伏电站发电量进行计量,这是最为准确的统计数据。
光伏电站运行分析报告
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光伏电站运行分析报告一、引言光伏电站是一种利用太阳能的可再生能源发电系统。
近年来,光伏电站在能源领域取得了显著的发展,成为了一种重要的能源供应方式。
然而,光伏电站的运行分析对于提高其发电效率、降低运营成本至关重要。
本报告将对光伏电站的运行情况进行分析,并提出一些建议,以期进一步优化电站的运营。
二、光伏电站运行情况1.发电量分析:光伏电站的发电量与太阳能资源、电池组件的质量、电站设计等因素密切相关。
在过去一年的运行中,光伏电站平均每天发电量为X千瓦小时,总发电量为Y千瓦小时。
通过与其他同类电站的比较发现,本电站的发电量略低于预期。
这可能是由于太阳能资源的波动、组件老化等原因引起的。
2.故障分析:故障是光伏电站运行中不可避免的问题。
过去一年中,光伏电站共发生Z次故障,其中大部分是组件老化、电网连接问题和逆变器故障。
这些故障导致了电站运行的不稳定性,进一步影响了发电量的产出。
3.成本分析:光伏电站的运营成本主要包括维护费用、电网接入费用和设备更换成本等。
通过对过去一年的数据分析,发现维护费用较高,其中包括组件清洗、设备检修等费用。
建议对维护过程进行优化,减少成本的同时提高运维效率。
三、优化建议1.提高太阳能资源利用率:对于光伏电站而言,提高太阳能资源的利用率是增加发电量的关键。
可以根据过去一年的太阳能数据对电站进行重新优化,例如调整组件安装角度、提高逆变器效率等。
2.定期维护与设备更换:对于老化的组件和设备进行定期检修和更换。
检查组件的老化程度,及时更换损坏或效率下降的组件。
此外,定期对电站的逆变器和配电设备进行检修和维护,以保证电力系统的正常运行。
3.建立完善的监测系统:建议电站建立完善的监测系统,及时获取电站运行数据。
通过实时监测,可以快速发现故障,并采取措施进行修复。
定期对电站运行情况进行评估和分析,以确定可能的问题并及时解决。
4.培训与技能提升:为电站管理人员和操作人员提供培训,提高他们的专业知识和技能水平。
深度思考-光伏电站如何提高发电量、参与现货交易,减少双细则扣款?
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深度思考|光伏电站如何提高发电量、参与现货交易,减少双细则扣款?一、光伏电站普遍存在的一些问题 1.由于光伏组件的衰减原理,光伏电站普遍存在不能全额发电。
某电站额定容量60MW,实际最高负荷只能达到53MW,其中每年衰减平均约1MW。
产生的原因组件由于PID效应以及组件隐裂等缺陷产生的衰减。
改善的措施:通过逆变器技术改造,降低PID效应;增减防止PID效应的装置;更换组件,补全电站容量。
2.电站组件检测需更换的较多,组件由于烧损,效率低下等原因需更换的组件较多,某电站每年更换组件约500块左右,并且只是其中一部分。
3.电站变压器缺陷较多;汇流箱防反二极管故障频繁;夏季保险丝烧断现象较多;汇流箱通讯模块需要大量更换。
4.电站组件脏污现象,影响整体发电量,同时集团公司提倡降本增效,部分电站无法正常冲洗组件。
以某电站为例,脏污严重的组串(21块),清洗完成后,电力增加2-2.5A,中等脏污的,清洗完成后电流增加1.2-1.5A;轻微脏污的组串,清洗完成后,电力增加0.5-1A。
全部清洗完成电站整体容量增加3-5MW,电量每天增加2-3万千瓦时。
5.电站存在的主要矛盾,生产经费不足与电力提升的矛盾,上级对生产费用连年降低,要求指标电量不断提升;关于生产经费向电价较高的电站倾斜的思考;关于针对电量现货交易聘请专家顾问服务的思考;关于针对电站包干制的思考。
二、光伏电站提高电量的思考关于提高光伏电站电量的思考。
深入采取设备缺陷治理工作,确保设备的可靠性;确保电站涉网试验全面开展,减少AGC、A VC的相关考核;增加光功率的准确性,减少光功率预测带来的扣款;全面检查逆变器保护逻辑,AGC逻辑,对逻辑保护进行优化,使得有效的时间内逆变器运行时间变长,增加AGC调整负荷的速率,使得每天发电曲线增加积分面积等;做好光伏组件的清洁、通风等相关工作,提高组件的转换效率;定期检查光伏组件的填充因子,做好组件的更换工作;具备可调支架的场站每年定期调整角度,提高发电量;更换精度较高的关口电度表,减少统计上的电力损失,减少由于统计上模糊造成交易电量的扣款等;A VC调整采取压底线的原则,减少站用电率;减少PID效应,通过技术改造降低PID效应,提高电站的发电量;有效既降低电站的缺陷发生率,更换备件采用质量较高的元器件;集中式电站增加组串防反二极管,降低木桶效应带来的电量损失;集中式电站向组串式逆变器方向技术改造,减少逆变器停电带来的电量损失;增加电站清洗次数,减少光功率预测曲线与实际曲线的差值,减少光功率预测的考核,增加电站的电量;加大与山西省电力公司调度中心的沟通工作,减少电站的限电次数,提升电量。
光伏电站理论发电量计算及影响因素
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光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时,输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率,也称为光电转换效率。
其中,At 为太阳电池总面积(包括栅线图形面积)。
考虑到栅线并不产生光电,所以可以把At 换成有效面积 Aa (也称为活性面积),即扣除了栅线图形面积后的面积,同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的:Pin 取标准光强:AM 1.5 条件,即在25℃下, Pin= 1000W / m 2。
2、光伏系统综合效率(PR)η总=η1×η2×η3光伏阵列效率η1:是光伏阵列在 1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括:灰尘/污渍,组件功率衰减,组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等,目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出,至交流配电柜,再至用户配电室变压器10 KV 高压端,主要是升压变压器和交流线缆损失,按96%计算。
3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的,也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下,1000Wp 太阳电池 1 小时才能发一度电。
而实际上,同一天不同的时间光照条件不同,因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时,近似计算:理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=(日太阳辐照量kW.h/m2/d)/1kW/m2(日照时数:辐射强度≥120W/m2的时间长度)二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定:装机容量、峰值小时数、系统效率。
哈密地区光伏发电量浅析

哈密地区光伏发电量浅析作者:白盛强来源:《城市建设理论研究》2013年第18期摘要:探讨新疆哈密地区光伏电站发电能力关键词:新疆、哈密、光伏电站、发电量中图分类号:TM61文献标识码: A 文章编号:1 前言近几年随着国家对新能源产业的大力扶持,国内新能源产业蓬勃发展,尤其是光伏行业呈现出井喷式的跨越发展,多处光伏投资热土吸引了全国的目光,显示甘肃、宁夏、青海,近2年新随着其他区域电力接入渐趋饱和、投资产业政策变化,新疆逐步成为下一个光伏热土。
在哈密石城子光伏产业园区,截至目前共29个光电项目取得自治区发改委前期批复,装机640兆瓦,其中:取得核准批复项目16个,装机360兆瓦;取得前期批复项目13个,装机280兆瓦。
中广核、中电投、华能、华电、特变电工等多家企业在哈密大力投入,建设光伏电站,开发哈密光资源,那么在哈密建設光伏电站究竟能发出来多少电呢?本文从气象局太阳辐射数据进行理论测算,并结合目前哈密地区已建成的多个光伏电站实际发电量数据进行分析,就哈密光伏电站发电量情况进行预测,供投资者参考。
2 哈密光照资源数据新疆位于北纬38.5°~48.5°之间,光热资源丰富,年辐射总量达5230-6670MJ/m2,年辐射照度总量比我国同纬度地区高10%~15%,比长江中下游地区高15%~25%。
居全国第二位,仅次于西藏高原,尤其是哈密地区太阳能年辐射照度近6400 MJ/m2,是全疆年总辐射值最多的地区,新疆日照时数最长地区也在东疆区域,南疆西部地区时数较少。
哈密地区全年日照时数3 170~3 380小时,是全国日照时数充裕的地区之一。
位于地区东部的星星峡全年日照时数达3 500小时,比俗称“日光城”的拉萨还多350小时。
哈密市气象站为国家基准气象站,该站位于哈密市郊区。
地理位置为北纬42°49′,东经93°31′,海拔高度737.2米。
该站主要业务有气象观测、探空观测、太阳辐射观测等。
浅析太阳能光伏电站的光伏组件衰减问题及解决方法
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浅析太阳能光伏电站的光伏组件衰减问题及解决方法导语:太阳能光伏电站中的核心部件是光伏组件,光伏组件的质量量和衰减问题,直接影响光伏电站的总发电量的高低,下面一起来讨论光伏组件的衰减问题对光伏电站的建设的影响和相关解决方案。
光伏组件的衰减一般分为光致衰减和老化衰减,目前国际上又提出一种获得较多技术研究人员认同的PID电势能诱导衰减,目前前两者讨论的比较多。
光致衰减主要受电池工艺问题和电池原料,是指光伏组件在初始应用的几天输出功率发生较大的急剧性下降,但是输出功率会逐渐稳定。
一、光致衰减理论光照或电流注入导致硅片中的硼于氧结合形成硼氧复合体,进一步导致硅片中少子寿命降低,导致光伏组件效率下降,硅片中的硼氧成分越高,在光照或电流注入条件下硼氧复合体越多,复合体越多组件功率衰减量越大,因此低氧,低硼,掺稼,掺磷,用稼磷替代硼能有效降低光伏组件衰减。
光伏组件光致衰减的解决途径:硅片中氧元素和硼元素的含量决定了组件的光致衰减程度,因此硅片中硼氧越少往往硅片质量越好,组件光致衰减量越少。
从根本上来讲光伏组件的光致衰减要从硅片入手:方法一:改进掺硼p性直拉单晶硅质量:在我国国内,掺硼直拉单晶硅是我国目前硅帮市场的主流产品。
在硅棒制作中要避免使用低质量的多晶硅料;控制掺人过多低电阻n型硅料,避免生产高补偿的p性单晶棒,因为硼氧含量极高,将导致光伏组件出现大幅度光致衰减;提高拉棒工艺水平,降低硼氧含量,降低缺陷密度,改进电阻率均匀性。
方法二:用稼替代硼元素:此种方法没有发现光致衰减问题。
方法三:利用磁控直拉单晶硅,区熔单晶硅工艺,都是可以改变硅片质量的。
后者避免了大量氧进入晶体硅的缺陷,从而彻底解决了掺硼的硅片,光伏组件的衰减问题。
方法四:使用掺p的n型硅替代掺硼的p型硅片,n型硅片可以解决光致衰减问题,但是从现有技术和工艺来看,在转换效率和制造成本上没有优势。
方法五:提高硅片加工水平改进硅片性能的一致性,进一步借助硅片分选机改进硅片质量如太阳能光伏电池片组件衰减测试仪。
浅析光伏电站发电效率低的原因及处理措施
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浅析光伏电站发电效率低的原因及处理措施发表时间:2020-09-29T11:00:12.643Z 来源:《中国电业》2020年第15期作者:谢阳[导读] 随着光伏发电技术的逐步成熟,光伏系统成本造价的逐步下降,越来越多的企业加入到光伏电站开发与建设中。
谢阳广东智光用电投资有限公司广东广州 510000摘要:随着光伏发电技术的逐步成熟,光伏系统成本造价的逐步下降,越来越多的企业加入到光伏电站开发与建设中。
光伏电站的普遍寿命在25年左右,根据目前行业普遍接受的10%收益率门槛,光伏电站投资成本的回收周期在8至10年左右,光伏电站的产权方,如何通过自身的精细化经营和运维,提升光伏电站的发电效率,从而提升电站的投资收益率和成本回收时间,决定着该项目的投资是否成功,本文通过分析在电站运维中发现的一些普遍性的问题,并提出相应的整改措施,能够最大化的提升电站的发电量。
关键词:光伏发电、发电效率、运维。
一、中国光伏发电的发展趋势2016年11月,国家发改委、国家能源局发布《电力发展“十三五”规划》,文中提出大力发展新能源,优化调整开发布局。
按照集中开发与分散开发并举、就近消纳为主的原则优化风电布局,统筹开发与市场消纳,有序开发风电光电。
按照分散开发、就近消纳为主的原则布局光伏电站。
2020年,太阳能发电装机达到1.1亿千瓦以上,其中分布式光伏6000万千瓦以上、光热发电500万千瓦。
[1]截止2019年底,全国发电装机容量累计201006万千瓦,太阳能发电装机容量20418万千瓦,装机占比达到10.16%,累计装机容量同比增长17.12%。
[2]从装机容量来看,2019年底光伏累计装机容量就已经大幅度超过《电力发展“十三五”规划》,光伏电站的开发力度和发展速度呈现高速增长的趋势。
二、光伏电站发电效率的合格率判断面对光伏发电的大规模发展,全国光伏装机规模的不断提高,如何做好光伏电站的精细化经营和运维,关系到整个项目的投资收益率。
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浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减
摘要:在光伏电站建设前期的项目可行性评估中,对光伏电站的发电量进行估算具有非常重要的意义,因为这将直接影响到项目的收益预期。
目前系统设计人员常用软件来模拟第一年的发电量,本文将基于第一年估算的发电量,并试图计算随后24年发电量。
关键词:光伏电站组件衰减发电量估算 PVSYST模拟
1 前言
由于全球的能源危机问题,风能、太阳能等资源丰富的新能源逐渐占有重要的地位。
世界太阳能光伏发电系统在近几年里保持持续高速增长,到2012年世界光伏发电累积装机容量已经达到102GW[1],并且成为增长速度最快的发电技术,光伏发电在20多个国家实现平价上网。
随着核心器件光伏组件的技术不断突破,效率不断提升,光伏发电系统的度电成本会逐渐的逼近传统的火力发电成本,同时随着储能技术的不断发展,届时,光伏发电系统由于它的系统规模随意、安装要求门槛低等优点将会在世界各地更普遍的应用开来。
在整个光伏系统应用市场里,目前并网光伏系统占有绝对主导的地位,皆依赖于并网光伏技术的不断发展成熟、相应设备性能成本的不断研发进步以及各国政府在政策方面的积极推进。
2 光伏发电系统的原理
由于光伏发电系统根据实际的应用大体上分为并网系统和独立系统[2],由于并网系统应用所占的份额较大,本文着重分析并网系统的发电量估算。
同时,由于系统规模和场合条件的不同,并网系统也有多种系统形式,本文对发电量的评估是按较大规模的光伏电站作为模型,且光伏电站所处的环境条件比较好。
图2-1为一个典型的大型地面电站的发电原理框图
图2-1 大型电站发电原理简图
整个系统主要由光伏方阵和交(直)流输变电组成,光伏方阵输出的直流电经过直流线路汇流后通过逆变器转变为波形规则、频率稳定的交流电,然后就地进行一次升压到中压后,在中压交流线路上进行汇流后再进行二次集中升压,最后接入电网进行并网。
根据图示,通常在产权点会安装一个有效的电能计量表对光伏电站发电量进行计量,这是最为准确的统计数据。
根据最初几年的计量统计数据对模拟数据进行分析修正,可以较为准确的预估今后的发电量。
3 光伏电站发电量损耗因素分析[3]
要在项目前期比较准确的预估光伏电站的发电量,除了对光伏电站的系统结构有深刻的了解外,也必须对主要的设备性能参数有很深刻的了解。
同时,如果要对发电量进行更长年限的预估时,则必须全面考虑长时间内外界环境因素的影响和电站运营状况的预估。
分析第一年光伏电站的发电量估算时,通常需要考虑的损耗因素如下:
⑴倾斜面太阳光辐照量修正;
⑵组件表面灰尘等异物挡光的影响;
⑶温度对光伏组件输出的影响;
⑷光伏组件的自身衰减;
⑸组串内组件的匹配损失;
⑹方阵前后排之间的阴影遮挡损失;
⑺直流线路损失;
⑻逆变器转换效率损失;
⑼本地变压器损耗;
⑽交流线路损失;
⑾主变压器损耗;
⑿电站自用电损耗;
⒀停机时间损失;
通常采用PVSYST软件模拟发电量时,没有考虑自用电和停机时间的损耗,只是考虑其它因素的一个综合数据。
分析后面24年的光伏电站发电量时,运营管理是最主要的影响因素,但预估性差,通常假定其与其它因素不发生变化,只是考虑光伏组件自身的衰减。
4 光伏组件功率的衰减分析
在实际中,光伏组件在制造出来后就一直处于衰减的状态,不过在包装内未见光时衰减非常慢,一旦开始接受太阳光照射后,衰减会急剧加快,衰减一定比例后逐渐稳定下来,如图4-1所示的第一年衰减曲线模型示意图,
图4-1 光伏组件第一年衰减曲线模型
图4-1中第一年3%的总衰减数据取自正泰太阳能多晶硅组件的25年衰减保证当中,其25年衰减保证如图4-2所示,
图4-2 光伏组件衰减曲线
从图4-2中可以看出第一年光伏组件最大衰减值为3%,后面24年每年衰减值为0.7%。
由于初始阶段的衰减与光强有着直接的关系,因此在第一年内,在平均光强条件下,基本上前期呈现急剧衰减,后期逐渐平稳的状态。
但是实际上,一个光伏电站从组件开始安装到最后开始并网发电这个时间跨度都是不一定的,到开始计量发电量的时候,组件可能已经进行了一定比例的衰减了,为了减小实际情况与理论估算的误差,除了在质保起始时间做要求外,一般组件在出厂时都会有一定比例的正功率偏差,这个正功率偏差可以覆盖一部分由于一些人为因素导致的组件在没有发电的情况下的一些衰减损耗。
所以在理论计算上,发电量模拟计算的额定功率起始点可以等同于光伏组件出厂时的额定功率,而且一年内组件的衰减可视为线性衰减。
5 光伏电站发电量的估算
光伏电站年发电量计算事实上是光伏电站实时输出功率与时间的函数积分,如图5-1
所示,
图5-1 光伏发电功率-时间曲线示意图
为了便于计算,通常将上图等效为标准光强下的输出功率与峰值日照小时数的矩形图,如图5-2所示,
图5-2 光伏发电功率-时间等效矩形图
所以每年的光伏电站发电量Q=等效功率P´×峰值日照时间H×365天,其中等效功率P ´在实际一天当中是一个波动的数值,计算公式可用下式(式5-1)表示,等效功率P´=额定装机功率P×系统综合效率η(式5-1)
为便于计算光伏电站25年的发电量,可将式5-1表述为式5-2,如下
等效功率P´=额定装机功率P×组件平均效率η1×系统其它损失因素综合效率η2(式5-2)
综合上述,光伏电站年发电量Q=额定装机功率P×组件平均效率η1×系统其它损失因素综合效率η2×峰值日照时间H×365天,在25年期限中,除了组件平均效率η1,其它项的乘积可视为一个不变的常数Q?,则最终的表达式为光伏电站年发电量Q= Q×组件平均效率η1(式5-3)。
组件平均效率η1——(年初组件额定容量比例+年末组件额定容量比例)/2
比例的正功率偏差,这个正功率偏差可以覆盖一部分由于一些人为因素导致的组件在没有发电的情况下的一些衰减损耗。
所以在理论计算上,发电量模拟计算的额定功率起始点可以等同于光伏组件出厂时的额定功率,而且一年内组件的衰减可视为线性衰减。
综上所述,以正泰太阳能多晶硅组件的衰减保证为例,25年的年组件平均效率如下表所示:
表5-1 25年组件额定容量变化预测表
表5-2 25年发电量估算关系式
如采用PVSYST软件估算光伏电站第一年发电量时,系统效率里是没有考虑电站自用电和停机时间这两项的,但是不影响根据第一年的估算值来计算后面24年的预估发电量。
根据前面的表述,用PVSYST估算第一年发电量时,如果在Detailed losses中Module efficiency loss设定为1.5%,则表示第一年计算的组件平均效率为98.5%,则第二年估算发电量为第一年的98.12%,第三年为第一年的97.41%,第四年为第一年的96.70%,依次例推,可以看出从第二年开始,后面每年的预估发电量约在前一年的基础上减少0.7%。
6 总结
根据以上的推算大致得出以下结论:在其它因素不变的情况下,一个光伏电站的发电量大致跟光伏组件的衰减呈同比关系。
然而,实际运行当中,组件表面的清洁、设备的故障率、电站的管理是影响后期电站发电量的主要因素,记录电站实际运行当中的损耗因素影响程度,然后对估算的发电量进行修正具有非常重要的意义。
参考文献
【1】王一波,郭靖(译),Geoff Stapleton, Susan Neill(编);太阳能光伏并网发电系统, 2014,3(1)
【2】王长贵,王斯成;太阳能光伏发电实用技术,2009,9(3)
【3】李英姿;太阳能光伏并网发电系统设计与应用,2013,8(1)。