光伏电站发电仿真常被忽视的几个细节

光伏电站发电仿真常被忽视的几个细节

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1、光伏组件的IAM
关于IAM(IncidenceAngle Modifier )目前主要有三种模型:物理模型(菲涅尔定律)、ASHRAE模型(美国采暖制冷与空调工程师协会)、桑迪亚模型
当不考虑灰尘影响,只考虑入射角影响时, ASHRAE有一个较简单的经验公式:
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式中,FTB(θ)——入射角为0时的相对透射率(仅考虑入射角对透射率的影响);bo——经验参数,由太阳电池板的类型决定,一般取0.05。该公式应用简单,但存在一定局限性,即不能计算θ>80的情况,且未考虑颗粒物的影响 (Abella et al., 2003).
在PVsyst6.66及以前的版本,默认使用ASHRAE的模型

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6.67版本以后,使用了菲涅尔定律计算公式,根据玻璃类型给与了对应的IAM默认值,如Normal glass(常规钢化玻璃), Anti-reflective coating(减反射镀膜玻璃)等

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从下图可知,在入射角30°到60°时,ASHRAE模型对应的IAM值要比Fresnel模型值的低一些。

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选择不同的模型可能会产生不同的IAM损失,具体还取决于气象数据和组件的安装倾角。当然用户还可以根根据组件IAM的实测值进行自定义。

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2、反射率
这里说的反射率,主要是考虑对组件正面的增益。分布式电站、山地电站、荒漠地面电站由于其组件安装场所的不同,因此其地表材料的反射率不同,例如混凝土屋面,如采用20°的安装倾角,屋面的反射对其组件正面的辐射接收有一定的增益,根据图中的经验值,其表面的反射率为0.25-0.35。又如荒漠电站,地表一般为砂石。因此在精细化模拟的时候,可参考实际的地面性质,选择合适的反射率。

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3.首年的衰减率设置问题
对首年发电量的计算,GB 50797.2012《光伏电站设计规范》中给出了发电量计算公式,公式计算中,综合效率系数K中的光伏组件转换效率修正系数要求考虑组件衰减率,很多人在PVsyst仿真时没有定义首年的衰减率,包括组件的光致衰减LID和老化衰减率。这样会产生什么样的问题呢?

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如下图所示为青海格尔木项目,系统的容配比为1.32,若不考虑组件的LID和老化衰减,模拟仿真第一年的发电量,由图左可知,该系统的逆变器过载损失为1.19%,而当考虑了组件的LID和老化衰减后,系统的逆变器过载损失为0.82%。若以此首年的发电量数据(未包括组件衰减)来计算第2年至第25年的发电量,则会得到错误的结果。

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原文始发于微信公众号(坎德拉):光伏电站发电仿真常被忽视的几个细节

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