光伏電站發(fā)電量與光伏組件衰減的關(guān)系

由于全球的能源危機問題，風(fēng)能、太陽能等資源豐富的新能源逐漸占有重要的地位。世界太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在近幾年里保持持續(xù)高速增長，到2012年世界光伏發(fā)電累積裝機容量已經(jīng)達到102GW[1]，并且成為增長速度最快的發(fā)電技術(shù)，光伏發(fā)電在20多個國家實現(xiàn)平價上網(wǎng)。

隨著核心器件光伏組件的技術(shù)不斷突破，效率不斷提升，光伏發(fā)電系統(tǒng)的度電成本會逐漸的逼近傳統(tǒng)的火力發(fā)電成本，同時隨著儲能技術(shù)的不斷發(fā)展，屆時，光伏發(fā)電系統(tǒng)由于它的系統(tǒng)規(guī)模隨意、安裝要求門檻低等優(yōu)點將會在世界各地更普遍的應(yīng)用開來。

在整個光伏系統(tǒng)應(yīng)用市場里，目前并網(wǎng)光伏系統(tǒng)占有絕對主導(dǎo)的地位，皆依賴于并網(wǎng)光伏技術(shù)的不斷發(fā)展成熟、相應(yīng)設(shè)備性能成本的不斷研發(fā)進步以及各國政府在政策方面的積極推進。

2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理

由于光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)實際的應(yīng)用大體上分為并網(wǎng)系統(tǒng)和獨立系統(tǒng)[2]，由于并網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用所占的份額較大，本文著重分析并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電量估算。

同時，由于系統(tǒng)規(guī)模和場合條件的不同，并網(wǎng)系統(tǒng)也有多種系統(tǒng)形式，本文對發(fā)電量的評估是按較大規(guī)模的光伏電站作為模型，且光伏電站所處的環(huán)境條件比較好。

整個系統(tǒng)主要由光伏方陣和交（直）流輸變電組成，光伏方陣輸出的直流電經(jīng)過直流線路匯流后通過逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄐ我?guī)則、頻率穩(wěn)定的交流電，然后就地進行一次升壓到中壓后，在中壓交流線路上進行匯流后再進行二次集中升壓，最后接入電網(wǎng)進行并網(wǎng)。

根據(jù)圖示，通常在產(chǎn)權(quán)點會安裝一個有效的電能計量表對光伏電站發(fā)電量進行計量，這是最為準確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。根據(jù)最初幾年的計量統(tǒng)計數(shù)據(jù)對模擬數(shù)據(jù)進行分析修正，可以較為準確的預(yù)估今后的發(fā)電量。

3 光伏電站發(fā)電量損耗因素分析[3]

要在項目前期比較準確的預(yù)估光伏電站的發(fā)電量，除了對光伏電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有深刻的了解外，也必須對主要的設(shè)備性能參數(shù)有很深刻的了解。同時，如果要對發(fā)電量進行更長年限的預(yù)估時，則必須全面考慮長時間內(nèi)外界環(huán)境因素的影響和電站運營狀況的預(yù)估。

分析第一年光伏電站的發(fā)電量估算時，通常需要考慮的損耗因素如下：

⑴傾斜面太陽光輻照量修正；

⑵組件表面灰塵等異物擋光的影響；

⑶溫度對光伏組件輸出的影響；

⑷光伏組件的自身衰減；

⑸組串內(nèi)組件的匹配損失；

⑹方陣前后排之間的陰影遮擋損失；

⑺直流線路損失；

⑻逆變器轉(zhuǎn)換效率損失；

⑼本地變壓器損耗；

⑽交流線路損失；

⑾主變壓器損耗；

⑿電站自用電損耗；

⒀停機時間損失；

通常采用PVSYST軟件模擬發(fā)電量時，沒有考慮自用電和停機時間的損耗，只是考慮其它因素的一個綜合數(shù)據(jù)。

分析后面24年的光伏電站發(fā)電量時，運營管理是最主要的影響因素，但預(yù)估性差，通常假定其與其它因素不發(fā)生變化，只是考慮光伏組件自身的衰減。