光伏電站系統(tǒng)效率PR分析課程(PPT 42頁).ppt

1、光伏電站系統(tǒng)效率PR分析,作 者：坎德拉學(xué)院 微 信：candela1948 時 間：2013年7月,1.PR的定義和測量 2.PR的歷史和現(xiàn)狀 3.影響PR的因素分析 4. 如何提高PR 5. PR的展望,主要內(nèi)容提綱,1.PR的定義和測量 2.PR的歷史和現(xiàn)狀 3.影響PR的因素分析 4. 如何提高PR 5. PR的展望,PR的定義,Performance Ratio：簡稱PR。 IEC 61724 (1)給出的定義如下： PT：在T時間段內(nèi)電站的平均系統(tǒng)效率 ET：在T時間段內(nèi)電站輸入電網(wǎng)的電量 Pe：電站組件裝機的標(biāo)稱容量 hT:是T時間段內(nèi)方陣面上的峰值日照時數(shù),PR的幾點說明,（1

2、）默認(rèn)，PR一般指的年平均效率。 （2）PR每時每刻都在變化。,PR的幾點說明,（3）峰值日照時數(shù)，是指不考慮任何遮擋下的1方陣面上接收到的總輻射量（kWh/）與STC對應(yīng)的1000W/的比值，單位：h。,PR的計算和測量,需要的兩個量： （1）某一時間段的發(fā)電量； （2）某一時間段方陣面上的總輻射量。 前者是電費結(jié)算的依據(jù)； 后者通常有2種測量方式。,總輻射量的測量,兩種方法： （1）利用方陣面上的總輻射表測量。 （2）利用標(biāo)定的太陽能電池板測量。 前者：不能采用普通的總輻射儀器，要用達(dá)到3%的準(zhǔn)確度，需要采用二等標(biāo)準(zhǔn) 等級。 后者：要注意硅電池對光譜吸收的選擇性以及相對透射率的影響。,1.

3、PR的定義 2.PR的歷史和現(xiàn)狀 3.影響PR的因素分析 4. 如何提高PR 5. PR的展望,PR回顧,在80年代末期，PR一般在50%75%之間；在90年代，PR一般在70%80%之間；2000年以后到現(xiàn)在，PR一般都大于80%。,國外PR統(tǒng)計,。,PR回顧,從圖中可以看出：即使是同一年安裝的電站，PR的差異也很大；如統(tǒng)計的1994年安裝的電站，其PR最低小于50%，最高大于80%；統(tǒng)計的2010年安裝的電站，其PR最低小于70%，最高則接近90%，,1.PR的定義 2.PR的歷史和現(xiàn)狀 3.影響PR的因素分析 4. 如何提高PR 5. PR的展望,陰影遮擋損失,（1）遠(yuǎn)方遮擋 （2）近處

4、遮擋 遮擋的影響：不是與遮擋的輻射比例呈正比的，與組件布置、組串接線有關(guān)系?？刹捎肞VSYST6模擬分析。,陰影遮擋損失,。,包頭達(dá)茂旗某項目：,相對透射率損失,相對透射率損失,包頭達(dá)茂旗某項目： 固定式相對透射率損失約2.6% 斜單軸相對透射率損失約1.3% 雙軸相對透射率損失約1.0%,弱光損失,弱光損失,包頭達(dá)茂旗某項目： 在內(nèi)蒙古達(dá)茂旗地區(qū)，采用固定式支架（37）安裝方式。利用PVSYST軟件計算得到：采用天合光能TSM-250-P05A多晶硅組件時，全年由于弱光性造成的發(fā)電量損失約為0.5%；采用強生光電QS90DU非晶硅組件時，全年由于弱光性造成的發(fā)電量損失約為1.5%。,溫度損失

5、,非晶硅組件的峰值功率溫度系數(shù)通常在-0.2%/左右，而多晶硅組件通常在-0.4%/左右。,溫度損失,（1）內(nèi)蒙古包頭達(dá)茂旗地區(qū)，當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?.6，采用固定式支架，傾角37。分別采用多晶硅組件TMS230-P05和非晶硅組件QS90U，利用PVSYST軟件計算得到年溫度損失分別為1.0%和1.3%。 （2）廣州地區(qū)，當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?2.7，采用固定式支架，傾角12。分別采用多晶硅組件TMS230-P05和非晶硅組件QS90U，利用PVSYST軟件計算得到年溫度損失分別為8.9%和5.9%。,組件實際功率與標(biāo)稱功率偏差,組件有正偏差，提升PR； 組件有負(fù)偏差，降低PR。,組件不匹配損失,兩種

6、： （1）電壓偏差引起的 平均值起作用； （2）電流偏差引起的 短板效應(yīng)； 所以：組件都是按照電流分檔的。,組件不匹配損失,若：組件的電壓偏差在3%內(nèi)，組件的短路電流為8.79A，組件按電流精度0.2A分檔（即電流偏差在1.1%內(nèi)），接入某500kW逆變器的組件均符合以上要求，采用PVSYST可以計算得到，不匹配損失約0.1%?？紤]到雜散因素，不超過0.5%。,匯集電纜損失,包括： （1）直流線損：一般在1%左右； （2）交流線損：采用35kV匯集，在0.3%左右；采用10kV匯集，在0.8%左右。,污穢損失,跟（1）當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件；（2）運營期的清洗方式和頻率有關(guān)系。 光伏電站組件沖洗時刻可

7、以通過光伏組件清洗試驗來確定，通常在試驗清洗光伏組件前后，電流增加5%即需要清洗。如果按這樣的沖洗頻次，灰塵累計按線性考慮，全年由于污穢損失的發(fā)電量約3%。,光譜響應(yīng)損失,光譜響應(yīng)損失,（1）對于內(nèi)蒙古包頭達(dá)茂旗地區(qū)，采用固定式支架、37傾角，利用PVSYST軟件計算，當(dāng)采用非晶硅組件時，光譜響應(yīng)損失為0.5%； （2）對于廣州地區(qū)，采用固定式支架、12傾角，利用PVSYST軟件計算，當(dāng)采用非晶硅組件時，光伏響應(yīng)損失為-1.4%，即非晶硅的光譜響應(yīng)特性在該地區(qū)使得發(fā)電量提升1.4%。,逆變器損失,（1）逆變器自身的損耗； （2）對于超出逆變器額定功率或由于超出工作電壓范圍造成的損失。 約2%左

8、右。,逆變器至并網(wǎng)點的其他損失,（1）單元升壓變壓器損失； 約2%左右；（由于夜間空載損耗） （2）主變壓器損失； 約1%左右；（由于夜間空載損耗）,系統(tǒng)可利用率,系統(tǒng)可利用率主要受設(shè)備的可靠性和系統(tǒng)設(shè)計的影響。逆變器、匯流箱、電纜接頭和跟蹤支架等設(shè)備的可靠性都是影響系統(tǒng)可利用率的重要因素。該系數(shù)的取值要根據(jù)實際運行經(jīng)驗取值，一般可選為98%99%。,1.PR的定義 2.PR的歷史和現(xiàn)狀 3.影響PR的因素分析 4. 如何提高PR 5. PR的展望,如何提高PR,如何提高PR,PR是不是越高越好,系統(tǒng)效率PR在一定程度上反應(yīng)了設(shè)備和系統(tǒng)的性能，但不是越高越好。舉例說明：（a）包頭達(dá)茂旗地區(qū)某項

9、目采用固定式支架、傾角37，間距按冬至日上午九點至下午三點前排對后排不遮擋確定，經(jīng)計算這種情況下陰影遮擋損失約3.7%，直流匯集電纜損失約1.1%。,PR是不是越高越好,若將傾角變?yōu)?，同時前后排間距縮小至0，則陰影遮擋損失為0，直流匯集電纜損失也大幅降低，預(yù)計PR將提高4%左右。雖然PR提高了，但是系統(tǒng)的發(fā)電量卻大幅降低，經(jīng)濟效益下降。（b）增大電纜截面、采用非晶合金變壓器等均可以提高系統(tǒng)PR，但是同時也增加了系統(tǒng)造價，要綜合考慮后才能確定。,1.PR的定義 2.PR的歷史和現(xiàn)狀 3.影響PR的因素分析 4. 如何提高PR 5. PR的展望,PR能否超過90%,前述圖中所列的部分光伏電站的系統(tǒng)效率PR已經(jīng)非常接近90%?？紤]到技術(shù)進步，PR超過90%是可能的。,舉例,針對前述例子，在保持間距不變的前提下，通過適當(dāng)降低傾角至32，可使得陰影遮擋損失降