本文总结了常用的计算方法用来对项目光伏发电量进行估算,并给出具体计算示例,希望对大家工作有所帮助。
基本概念
分布式光伏发电:特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。
峰值日照小时数(h):在所述期内的太阳辐照度累计总量折算成标准测试条件下 (辐照度 1000w/㎡) 持续的时长。
光伏发电量计算
方法 1:国标公式计算方法
依据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012 第 6.6.2 条公式进行计算。
Ep=HA×PAZ/Es×K
式中:
Ep——发电量 (kWh)
HA——水平面太阳总辐照量 (kWh/m2)
Es——标准条件下的辐照度 (常数),其值为 1kW/m2
PAZ——装机容量 (kWp)
K——综合效率系数,受逆变器效率、集电线路损耗系数、光伏组件表面污染系数、修正系数等参数影响。
本计算方法是国家规范的算法,是发电量计算最全面、精准的算法,但是对于综合效率系数的把握,需要计算电缆线损、逆变器损耗、变压器损耗、组件损耗(温度、遮挡、MPPT 跟踪损耗率等)等,对非资深光伏从业人员来讲,很难计算出来,根据仿真结果计算,K 的取值在 75%-85% 之间,根据具体项目而定。一般项目,初步设计阶段,可按照 80% 取值;施工图阶段需要详细计算(现在一般使用 PVsyst 仿真)
计算示例1:计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量
水平面太阳能总辐射量HA: 3.74kWh/㎡/day*365day=1365.1kWh/㎡(PVsyst仿真计算获得)
装机容量PAZ:28.8kWp (光伏组件:1676mm×994mm,峰值功率320Wp,组件数量90个,装机容量28.8kW,组件面积150 ㎡)
综合效率系数K:80%
Ep=HA×PAZ/Es×K=1365.1kWh/㎡×28.8kWp×80%=31.45MWh
方法 2:辐射量计算方法
Ep=HA×S×K1×K2
式中:
HA--- 倾斜面太阳能总辐照量(KWh/㎡);
S--- 组件面积(㎡);
K1--- 组件转换效率;
K2--- 为系统综合效率。
这种计算方法是方法 1 的变化公式,适用于倾角安装的项目,只要得到倾斜面辐照度 (或根据水平辐照度进行换算:倾斜面辐照度=水平面辐照度/cosα),就可以计算出较准确的数据。系统综合效率 K 也需要总额考虑电缆线损、逆变器损耗、变压器损耗、组件损耗(温度、遮挡、MPPT 跟踪损耗率等)等损耗一般取值在 75%-85% 之间。根据具体项目而定。初步设计阶段,可按照 80% 取值;施工图阶段需要详细计算(现在一般使用 PVsyst 仿真)。
计算示例2:计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量。
倾斜面(17°)太阳能总辐照量:1422kWh/㎡(PVsyst模拟获得)
组件面积:150㎡
组件转化效率:16%
系统综合效率:80%
Ep=HA×S×K1×K2=1422kWh/㎡×150㎡×16%×80%=27.30 MWh
方法 3:日照小时数估算法
Ep=H×P×K
式中:
P--- 为系统安装容量(KWp)
H--- 为当地峰值日照小时数(h)(可软件/网上查询)
K--- 为系统综合效率(取值为 75%-85%,可取 80%)
这种计算方法也是方法 1 的变化公式,简单方便,可以计算每日平均发电量,常用于前期项目发电量估算。
计算示例3:计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量。
装机容量:28.8kWp
年峰值小时数:1089.96h(通过《最佳安装倾角及发电量速查表.pdf》查询)
光伏系统效率:80%
Ep=H×P×K=1089.96h×28.8kW×80%=14649kWh=25.11 MWh
[最佳安装倾角及发电量速查表.pdf丨123云盘下载](https://www.123pan.com/s/FQLuVv-VEutv.html)
方法 4:PVsyst 模拟计算
计算示例4:计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量。
通过PVsyst模拟,年发电量约33.3MWh。
方法 5:斯维尔 Sun 软件模拟计算
- 通过斯维尔 Sun 日照模拟软件,可以进行光伏发电量模拟计算,详见 016 斯维尔日照分析Sun,进行太阳辐射分析和光伏发电量计算。
计算示例5:计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量。
通过斯维尔Sun进行光伏模拟,年发电量约26.2MWh。
总结
对于一个项目光伏发电量计算,可以有不同的方法来进行计算。对于深圳一个 28.8kWp 的光伏项目,方法 1~方法 5 计算年发电量分别为:31.45、27.3、25.11、33.3、26.2MWh,可以看出各类计算方法结果差异较大。因此建议有条件时,结合项目实际日照、遮挡等情况进行建模仿真计算,可以得到与实际更为符合的模拟结果。
参考资料
- 《太阳能资源评估方法》GB/T 37526-2019 在线预览
- 《光伏发电太阳能资源评估规范》GB/T 42766-2023在线预览
- 《光伏发电效率技术规范》GB/T 39857-2021在线预览
- 《光伏发电站设计规范(征求意见稿)》
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