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浅谈光伏电站发电性能评价指标(温度方向)

作者:亚美体育APP下载 时间:2021-10-17 00:15
本文摘要:1.PR背景讲解 近年来,我国光伏电站年追加装机容量都比往年有所提高,2014年追加装机在全球排序第一,而国内光伏市场一片兴旺的同时,全国性的、统一的、完备的光伏电站评价和标准体系还仍未确实跟上步伐,原因一方面是由于国内对环境资源数据采集的推崇程度过于,电站发电场所没配有准确收集太阳电离辐射资源、组件温度、环境温度等气象指标的监控设施,另一方面缺少对光伏电站发电性能的准确和原始的评估方法,同时也缺少多年长年可信运营的光伏发电数据。

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1.PR背景讲解  近年来,我国光伏电站年追加装机容量都比往年有所提高,2014年追加装机在全球排序第一,而国内光伏市场一片兴旺的同时,全国性的、统一的、完备的光伏电站评价和标准体系还仍未确实跟上步伐,原因一方面是由于国内对环境资源数据采集的推崇程度过于,电站发电场所没配有准确收集太阳电离辐射资源、组件温度、环境温度等气象指标的监控设施,另一方面缺少对光伏电站发电性能的准确和原始的评估方法,同时也缺少多年长年可信运营的光伏发电数据。  光伏电站一般具有25年及25年以上的生命周期,电站监控和运维对于长年的平稳运营来说变得至关重要,随着基于物联网技术的电站智能化运营管理的来临,意味著发电性能评价和大数据分析方面的工作在国内电站的运营管理中将起着举足轻重的起到。  早些时候国内积极开展光伏电站数据采集及监控技术的研究单位有中科院电工研究所、合工大能源研究所和北京计科公司等,相比之下,国外这方面的工作就做到得较为早于,研究则更加了解,国外众多的顺利案例和运营经验都有一点自学和糅合。  国际能源总署(IEA)在1995年启动了光伏发电项目(PVPS)Task-2工作【1】,即光伏系统的性能、可靠性研究(Performance,ReliabilityandAnalysisofPhotovoltaicSystems),并重新组建了Task-2团队,全球陆续有28个国家先后重新加入(还包括中国),他们对全球有所不同气候和地理环境的国家如中国、德国、法国、日本、以色列、墨西哥、澳大利亚等多个有所不同类型的光伏发电系统(如建筑一体化BIPV、屋顶电站BAPV、大型集中式并网电站、离网系统、混合系统等)进行了长约十多年的系统监测、数据采集及发电性能方面的深入研究,多数数据是在有所不同的IEA-PVPS成员国的国家样板项目中展开搜集,并通过创建全球光伏电站发电运营数据和技术数据的数据库(PerformanceDatabase),来作为光伏系统运转、效能、可靠度及成本方面的研究。

  累计目前已享有大大小小461多套光伏系统(总容量大约15MW)的高质量的运营数据,将用作有所不同的应用于,如电能供给、家庭应用于、农村电气化和类似应用于等等,涉及的研究成果都是公开发表分享的,可以在IEA官网上展开iTunes。研究人员通过深入研究电站性能的影响因素并创建了光伏电站性能评价涉及指标和定义,如1998年月公布的IEC61724标准中所规定的指标就源于此。  IEC61724中引荐的三个指标分别是Yr、Yf和PR,参照表格1,其中Yr是单位面积的光伏阵列倾斜面总辐射量与光伏电池标准测试条件下的标准电磁辐射度之比,也称之为方阵峰值日照小时数,体现了当地的电离辐射水平。Yf回应一段时间内并网光伏发电系统最后并网的交流发电量与光伏系统的额定功率之比,它是用光伏系统装机容量归一化后的发电量,可用作有所不同装机容量的光伏系统的较为,也称作发电能力(kWh/kW)。

PerformanceRatio(PR)称作质量因数或系统效率,是评价光伏电站效率最重要的指标之一,是电站实际输出功率与理论输出功率的比值,体现整个电站扣减所有损耗后(还包括电离辐射损失、线损、器件损耗、灰尘损失、热损耗等)实际输出到电网电能的一个比例关系【2】。电站的PR值就越相似100%,解释该电站的运营效率就越高,但是现实情况下PR值超过100%是不有可能的,因为有些损耗是不可避免的。一般情况下,运营较好的并网光伏电站PR值需要超过80%及80%以上。

  表格1IEC61724中关于光伏发电性能评价指标参数的定义  注解:  Ht:阵列斜面总辐射量(kWh/m2);  EAC:最后交流发电量(kWh);  P0:光伏电站STC下的额定功率(或称之为光伏电站标称装机容量)(kW);  Gstc:标准辐照度1000W/m2。  PR的另一种公式回应方法源于SMA:PR=实际发电量/理论发电量,其中理论发电量=方阵斜面辐射量*方阵所有组件总面积*组件切换效率,经过推论就不会找到,虽然回应方法有所不同,但结果实质上就相等Yf和Yr的比值。  PR指标是目前常用的电站评价参数,对于同一地区的各个电站,如果太阳辐射资源和气候情况较为相近,那么我们可以通过PR、Yr和Yf来展开对比,但是对于有所不同地区的电站,由于电磁辐射资源有所不同,环境温度也有所不同,必要用于该PR来对比是不精确的。因为PR公式未考虑到温度的影响,晶硅组件的功率温度系数是负温度系数,当温度增高时,功率不会减少,温度减少时,则忽略,特别是在冬季低温、均匀分布电离辐射强度下,PR计算出来值会偏高,而在夏季高温、均匀分布电离辐射下,PR值会偏高,而温度差异导致的PR偏高并不归属于电站本身的质量问题,更容易给电站运维人员带给误将辨别。

  因此后来业内研究人员明确提出了对原先PR计算公式展开温度修正的方法,称作CPR(TemperatureCorrectedPR)。如图1为某电站CPR和PR的计算结果对比,当PR和CPR以年为分析周期展开计算出来较为时,只不过结果差距并不大,仅有1%左右,但是在冬季和夏季的各个月份,PR就不会经常出现显著的偏高或偏高,但通过温度修正后,CPR可以更为精确地体现实际的运营情况。经查询国内外涉及文献,公开发表报导的关于对温度系数的修正方法最少有3种以上,其中最重要的差异源于电池片结温的计算出来以及有所不同的修正方法。


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