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科学估算光伏电站的年发电量
2019-09-09

经常有很多电站建设公司方为了吸引顾客,给对方承诺光伏电站的年发电量并且写入承包合同,而实际往往不能令人满意而导致合同纠纷甚至造成违约或赔偿损失。

那么光伏发电站的年发电量到底能不能准确估算,应该怎样估算呢?

光伏电站的年平均发电量可以由以下公式估算:

E=Ht*Pe*K

这里:

Ht–光伏组件表面的年总太阳辐射量(kWh/m², 这个值也可称为辐射峰值小时(h));

Pe—光伏组件安装总量 (kWp);

K—系统综合效率因素(%)。

在这个计算中,确定光伏组件表面的年总太阳辐射量Ht值是相对比较复杂的。通常我们可以通过当地气象部门或相关资料上查获当地水平面的年太阳能辐射量(包括总辐射H、直射辐射Hb和散射辐射Hd等),但是由于光伏发电阵列的倾角会对光伏表面的辐射量影响较大,因此需要根据当地的地理纬度和光伏阵列倾角对相关数据进行转换计算,获得准确的光伏表面的年平均太阳能辐射数据。

可采用如下公式对水平面太阳能辐射数据进行逐月计算倾斜面上的太阳能辐射量:

Ht=He×[sin(α+β)/sinα]+Hd

Ht ——倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量

Hb ——水平面上太阳直接辐射量

Hd ——散射辐射量

a ——中午时分的太阳高度角

sinα = sinδ sinΦ + cosδ cosΦ

b ——光伏阵列倾角

择每月的代表日为15或17号,确定每月代表日的日顺数 n

按下公示计算每个月的赤纬角:

δ= 23.45 sin[360×(284+n)/365)]

把全年每个月的辐射加起来,形成光伏组件表面上的年平均值Ht。

将水平面辐射转换到光伏组件倾斜面的计算方法很多,以上方法只是其中之一。有兴趣的朋友也可以通过PVsyst软件计算获得。

光伏发电站的系统效率K的估算通常可按如下公式计算:

K=100-[光伏串并联配接误差+站内电缆损耗+粉尘影响+ 温度影响损耗+遮阴影响+组件效率递减影响+ (100-逆变器效率)+(100-站内升压变压器效率)]

通常光伏串并联配接误差3%;站内电缆损耗小于5%;粉尘影响0-30%;温度影响损耗4-6%;组件效率递减影响 第一年2%+每年0.6%;逆变器效率 97%;升压变压器效率97%。

一个光伏发电系统由于各种原因的影响是不可能达到100%的系统效率的,大部分电站的系统效率大约是80-85%。

由于每年的太阳能辐射量是不完全一样的,我们计算得到的辐射数据通常是一个平均值,每年的太阳辐射通常会有10%左右的波动,因此即便是估算出了年发电量也只是一个平均值,无法保证每一年都能达到估算值。


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