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:
年份 年初组件容量比例 年末组件容量比例 年组件平均效率 1 100.00% 97.00% 98.50% 2 97.00% 96.30% 96.65% 3 96.30% 95.60% 95.95% 4 95.60% 94.90% 95.25% 5 94.90% 94.20% 94.55% 6 94.20% 93.50% 93.85% 7 93.50% 92.80% 93.15% 8 92.80% 92.10% 92.45% 9 92.10% 91.40% 91.75% 10 91.40% 90.70% 91.05% 11 90.70% 90.00% 90.35% 12 90.00% 89.30% 89.65% 13 89.30% 88.60% 88.95% 14 88.60% 87.90% 88.25% 15 87.90% 87.20% 87.55% 16 87.20% 86.50% 86.85% 17 86.50% 85.80% 86.15% 18 85.80% 85.10% 85.45% 19 85.10% 84.40% 84.75% 20 84.40% 83.70% 84.05% 21 83.70% 83.00% 83.35% 22 83.00% 82.30% 82.65% 23 82.30% 81.60% 81.95% 24 81.60% 80.90% 81.25% 25 80.90% 80.20% 80.55% 表5-1 25年组件额定容量变化预测表
年份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 年发电量 Q1=Q′×98.5% Q1×(96.65%/98.5%) Q1×(95.95%/98.5%) Q1×(95.25%/98.5%) Q1×(94.55%/98.5%) Q1×(93.85%/98.5%) Q1×(93.15%/98.5%) Q1×(92.45%/98.5%) Q1×(91.75%/98.5%) Q1×(91.05%/98.5%) Q1×(90.35%/98.5%) Q1×(89.65%/98.5%) 年份 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 年发电量 Q1×(88.25%/98.5%) Q1×(87.55%/98.5%) Q1×(86.85%/98.5%) Q1×(86.15%/98.5%) Q1×(85.45%/98.5%) Q1×(84.75%/98.5%) Q1×(84.05%/98.5%) Q1×(83.35%/98.5%) Q1×(82.65%/98.5%) Q1×(81.95%/98.5%) Q1×(81.25%/98.5%) Q1×(80.55%/98.5%) Q1×(88.95%/98.5%) 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)
浅析光伏电站发电量与光伏组件衰减的关系
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