本文總結了常用的計算方法用來對項目光伏發(fā)電量進行估算,并給出具體計算示例,希望對大家工作有所幫助。
基本概念
分布式光伏發(fā)電:特指采用光伏組件,將太陽能直接轉換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。它是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式,它倡導就近發(fā)電,就近并網(wǎng),就近轉換,就近使用的原則,不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量,同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。應用最為廣泛的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),是建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項目。該類項目必須接入公共電網(wǎng),與公共電網(wǎng)一起為附近的用戶供電。
峰值日照小時數(shù)(h):在所述期內(nèi)的太陽輻照度累計總量折算成標準測試條件下(輻照度1000w/㎡)持續(xù)的時長。
光伏發(fā)電量計算
方法1:國標公式計算方法
依據(jù)《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》GB50797-2012第6.6.2條公式進行計算。
Ep=HA×PAZ/Es×K
式中:
Ep——發(fā)電量(kWh)
HA——水平面太陽總輻照量(kWh/m2)
Es——標準條件下的輻照度(常數(shù)),其值為1kW/m2
PAZ——裝機容量(kWp)
K——綜合效率系數(shù),受逆變器效率、集電線路損耗系數(shù)、光伏組件表面污染系數(shù)、修正系數(shù)等參數(shù)影響。
本計算方法是國家規(guī)范的算法,是發(fā)電量計算最全面、精準的算法,但是對于綜合效率系數(shù)的把握,需要計算電纜線損、逆變器損耗、變壓器損耗、組件損耗(溫度、遮擋、MPPT跟蹤損耗率等)等,對非資深光伏從業(yè)人員來講,很難計算出來,根據(jù)仿真結果計算,K的取值在75%-85%之間,根據(jù)具體項目而定。一般項目,初步設計階段,可按照80%取值;施工圖階段需要詳細計算(現(xiàn)在一般使用PVsyst仿真)
計算示例1:計算深圳最佳傾角17°裝機容量28.8kW的光伏電站年發(fā)電量
水平面太陽能總輻射量HA: 3.74kWh/㎡/day*365day=1365.1kWh/㎡(PVsyst仿真計算獲得)
裝機容量PAZ:28.8kWp (光伏組件:1676mm×994mm,峰值功率320Wp,組件數(shù)量90個,裝機容量28.8kW,組件面積150 ㎡)
綜合效率系數(shù)K:80%
Ep=HA×PAZ/Es×K=1365.1kWh/㎡×28.8kWp×80%=31.45MWh
方法2:輻射量計算方法
Ep=HA×S×K1×K2
式中:
HA---傾斜面太陽能總輻照量(KWh/㎡);
S---組件面積(㎡);
K1---組件轉換效率;
K2---為系統(tǒng)綜合效率。
這種計算方法是方法1的變化公式,適用于傾角安裝的項目,只要得到傾斜面輻照度(或根據(jù)水平輻照度進行換算:傾斜面輻照度=水平面輻照度/cosα),就可以計算出較準確的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)綜合效率K也需要總額考慮電纜線損、逆變器損耗、變壓器損耗、組件損耗(溫度、遮擋、MPPT跟蹤損耗率等)等損耗一般取值在75%-85%之間。根據(jù)具體項目而定。初步設計階段,可按照80%取值;施工圖階段需要詳細計算(現(xiàn)在一般使用PVsyst仿真)。計算示例2:計算深圳最佳傾角17°裝機容量28.8kW的光伏電站年發(fā)電量。
傾斜面(17°)太陽能總輻照量:1422kWh/㎡(PVsyst模擬獲得)
組件面積:150㎡
組件轉化效率:16%
系統(tǒng)綜合效率:80%
Ep=HA×S×K1×K2=1422kWh/㎡×150㎡×16%×80%=27.30 MWh
方法3:日照小時數(shù)估算法
Ep=H×P×K
式中:
P---為系統(tǒng)安裝容量(KWp)
H---為當?shù)胤逯等照招r數(shù)(h)(可軟件/網(wǎng)上查詢)
K---為系統(tǒng)綜合效率(取值為75%-85%,可取80%)
這種計算方法也是方法1的變化公式,簡單方便,可以計算每日平均發(fā)電量,常用于前期項目發(fā)電量估算。
計算示例3:計算深圳最佳傾角17°裝機容量28.8kW的光伏電站年發(fā)電量。
裝機容量:28.8kWp
年峰值小時數(shù):1089.96h(通過《最佳安裝傾角及發(fā)電量速查表.pdf》查詢)
光伏系統(tǒng)效率:80%
Ep=H×P×K=1089.96h×28.8kW×80%=14649kWh=25.11 MWh
[最佳安裝傾角及發(fā)電量速查表.pdf丨123云盤下載](https://www.123pan.com/s/FQLuVv-VEutv.html)
方法4:PVsyst模擬計算
計算示例4:計算深圳最佳傾角17°裝機容量28.8kW的光伏電站年發(fā)電量。
通過PVsyst模擬,年發(fā)電量約33.3MWh。
方法5:斯維爾Sun軟件模擬計算
通過斯維爾Sun日照模擬軟件,可以進行光伏發(fā)電量模擬計算,詳見《斯維爾日照分析Sun,可以進行太陽輻射分析和光伏發(fā)電量計算》。計算示例5:計算深圳最佳傾角17°裝機容量28.8kW的光伏電站年發(fā)電量。
通過斯維爾Sun進行光伏模擬,年發(fā)電量約26.2MWh。
總結
對于一個項目光伏發(fā)電量計算,可以有不同的方法來進行計算。對于深圳一個28.8kWp的光伏項目,方法1~方法5計算年發(fā)電量分別為:31.45、27.3、25.11、33.3、26.2MWh,可以看出各類計算方法結果差異較大。因此建議有條件時,結合項目實際日照、遮擋等情況進行建模仿真計算,可以得到與實際更為符合的模擬結果。
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參考資料
[1] 《太陽能資源評估方法》GB/T 37526-2019 在線預覽: http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=B85AFB98947334123364272E950E77DD
[2] 《光伏發(fā)電太陽能資源評估規(guī)范》GB/T 42766-2023在線預覽: https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=0B24D74EFBD453751DF9915714D44D1B
[3] 《光伏發(fā)電效率技術規(guī)范》GB/T 39857-2021在線預覽: https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=766561393E08C9DA8C1B722918456395
[4] 《光伏發(fā)電站設計規(guī)范(征求意見稿)》: https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/fdzdgknr/zqyj/201909/20190926_241984.html
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