常用光伏电站运营生产指标如何计算?

常用光伏电站运营生产指标如何计算?

    光伏电站运行指标包括了太阳能资源、电量和能耗指标、设备运行指标、经营和财务指标等等。如我们经常遇到的名词有系统效率、弃光限电损失、设备故障损失等等,那么这些指标该如何计算呢?

1. 太阳辐射量的计算

 换算关系:1kWh/m2=3.6MJ/m2

一般情况下,辐射仪器会自动采集太阳辐射数据,通过积分得到当天的辐射量,如果只有部分时段的数据,用于数据分析,该如何人为进行计算呢?

【案例】如表1所示,从12:00至12:25,辐照度数据的采集间隔为5分钟,那么计算5分钟内的辐射量一般采用5分钟起始点辐照度的平均值与时间的积分,积分可近似看成辐照度与时间所组成的梯形面积。

如12:05至12:10,G=(760+600)/2*(5/60)=64.17Wh/m2

表1

常用光伏电站运营生产指标如何计算?

2. 理论满发电量的计算

E=P*G,P为光伏电站的发电容量,G为光伏平面的峰值日照小时数(光伏平面的辐射量/G0),其中G0=1000W/m2

【案例】:假设光伏电站的发电容量为20MW,12点05分至12点25分的辐射量为0.265kWh/m2,那么该时间段内的理论满发电量为:20*0.265=5308MWh。

需要注意的是:这里面所讲的满发电量是针对组件端而言,组件温度25℃的条件。而组件端到关口表则存在能耗的损失,关口表端的发电量需要在理论满发电量的基础上再乘以系统效率,如有组件背面温度、风速等数据,系统效率还需要进行修正。

3. 系统效率PR的计算

系统效率PR:站端关口表发电量/理论满发电量*100%

【案例】:假设光伏电站的发电容量为20MW,12点05分至12点25分的辐射量为0.265kWh/m^2,那么该时间段内的理论满发电量为:20*0.265=5308MWh。如果实际上网电量为4500MWh,

那么PR=4500/5308*100%=84.7%

注意:由于公式中PR没有经过温度修正,那么在冬季和夏季,PR会偏高和偏低,与实际效率不符,需要经过温度修正,而全年的PR可不用修正

4. 系统效率PRstc的计算

系统效率PR:站端关口表上网电量/理论满发电量/温度修正系数*100%

温度修正系数:1+γ(T0-25℃),γ:组件功率温度系数,T0:组件温度

【案例】:假设光伏电站的发电容量为20MW,12点05分至12点25分的辐射量为0.265kWh/m^2,那么该时间段内的理论满发电量为5308MWh,实际上网电量为4500MWh,组件功率温度系数-0.4%/℃组件运行温度10℃,那么温度修正系数:1-0.4%*(10-25)=1.06。 PRstc=84.7%/1.06=79.68%。

5. 弃光限电量

弃光限电电量(简称:限电损失),反映了光伏电站因电网送出通道或安全运行等客观因素造成的光伏电站弃光损失。

弃光限电电量=电站发电容量P0×(样板逆变器日平均发电小时数h0)×(1-逆变器到关口表的损耗K)-站端关口表上网电量

样板逆变器日平均发电小时数获取当天样板逆变器的发电量E0,样板逆变器的光伏容量为P1,可计算标杆逆变器的有效发电小时数,即h0=E0/P1(注意单位)。如果是多台样板逆变器,发电小时数取平均值。

注意:样板逆变器一般用于传统集中式逆变器的电站,能够反映全站的平均发电水平。根据电网公司发布的《光伏理论发电功率及受阻电量计算方法》文件,“样板逆变器的选择,应考虑在不同地理位置的均匀分布,逆变器型号以及电池板类型、材料等具有代表性。原则上样板逆变器个数不少于本站总数的5%,不超过10%,对于组串式逆变器,应以单个子阵作为一个样板单元

光伏区逆变器至关口表的损耗K:该系数经验值可取3%,具体根据实际电站情况进行计算。该损耗值包括了逆变器到箱变的线缆损耗、箱变的损耗、集电线路损耗、主变压器损耗等。由于线缆的损耗和电流大小有关,因此不同的季节其损耗值也不相同。

6. 弃光限电损失率

弃光限电损失率(简称:限电率)

弃光限电损失率=弃光限电电量/应发电量

应发电量=上网电量+弃光限电电量+电网影响损失电量+电站故障损失电量+其他损失电量。

对于区域内所有电站,该区域的限电率计算方法:使用区域内所有光伏电站的弃光限电电量总和、上网电量总和、故障损失电量总和按上述公式计算。 

【案例】:如表3所示,区域内共有三家光伏电站,应发电量为理论上不出现弃光、故障和其他损失状态下光伏电站的发电量,其中A、B、C分别为128万度、118万度和255万度。那么各自的限电率可计算得15.63%、8.47%和15.69%,区域的限电率应该讲ABC三个电站看成一个整体,那么区域的限电率为:70/501*100%=13.97%。

表3

常用光伏电站运营生产指标如何计算?

 常用光伏电站运营生产指标如何计算?

常用光伏电站运营生产指标如何计算?

 

原文始发于微信公众号(坎德拉学院):常用光伏电站运营生产指标如何计算?

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