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6.6 发电量计算


6.6.1  光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况,并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。

6.6.2  光伏发电站上网电量可按下式计算:

    式中:
    n——计算时段数,对于一个完整计算年,若按1小时间隔计算,则为8760;
    Hi,A——计算时段水平面太阳总辐照量(kW·h/㎡);
    ηi,zq——计算时段光伏方阵太阳辐照量倾角、方位角修正系数;
    ηi,yy——计算时段光伏方阵太阳辐照量阴影遮挡损失修正系数;
    ηi,rs——计算时段光伏组件表面太阳入射角损失修正系数;
    ηi,wd——计算时段光伏组件工作温度修正系数;
    ηi,ns——计算时段逆变器输入功率限制引起的发电量损失修正系数,如果该时段逆变器没有功率限制,取1;
    ηi,nb——计算时段太阳辐照条件下的逆变器输入功率对应的转化效率;
    Ep——上网发电量(kW·h);
    Es——标准条件下的辐照度(常数=1kW·h/㎡);
    PAZ——组件的安装容量(kWp);
    K——其他效率系数。其他效率系数K包括:光伏组件类型修正系数、光伏发电系统可用率、光伏组件输出功率偏离峰值、组串适配损失、光伏组件衰减、集电线路损耗、升压变压器损耗、光伏组件表面污染、站用电率等修正系数。
6.6.3 采用双面发电光伏组件的光伏系统在发电量计算时,应同时按照组件背面的光电转换特性计算光伏组件背面所受到辐照量。
6.6.4 光伏发电系统效率可按下式计算:

    式中:
    PR——光伏发电系统效率(%);
    GA——光伏阵列面太阳总辐照量(kW·h/㎡)。
6.6.5 光伏发电综合效率可按下式计算:

    式中:
    CPR——光伏发电综合效率(%);
    HA——水平面太阳总辐照量(kW·h/㎡)。

条文说明

6.6.2  光伏发电站上网电量计算中:
    (1)考虑组件类型修正系数是由于光伏组件的转换效率在不同辐照度、波长时不同,该修正系数应根据组件类型和厂家参数确定,一般晶体硅电池可取1.0。
    (2)光伏方阵的倾角、方位角的修正系数是计算时段内将水平面太阳能总辐射量转换到光伏方阵陈列面上的折算系数,根据组件的安装方式,结合站址所在地太阳能资源数据及纬度、经度,进行计算。
    (3)光伏发电系统可用率η为:

    (4)由于障碍物对光伏方阵上的太阳光造成遮挡或光伏方阵各阵列之间的互相遮挡,对太阳能资源利用会有影响,因此在计算时要考虑因阴影遮挡引起的发电量损失修正系数。
    (5)在不同计算时段,由于阵列面上辐照强度变化,逆变器输入功率也不同,逆变器效率也不相同,因此逆变器效率是指计算时段逆变器输入功率所对应的转化效率。对于早晚太阳辐照较弱的时间段内,当组串输出电压低于逆变器启动电压时,逆变器转化效率为0。逆变器不同输入功率所对应的转化效率数据可以根据厂家参数确定。如果计算时段内存在光伏方阵单元的输出功率大于逆变器的最大直流输入功率情况,还要考虑逆变器输入功率限制导致的发电量损失修正系数。
    (6)集电线路、升压变压器损耗系数包括光伏方阵至逆变器之间的直流电缆损耗、逆变器至计量点的交流电缆损耗,以及升压变压器损耗。
    (7)光伏组件表面污染修正系数是指光伏组件表面由于受到灰尘或其他污垢蒙蔽而产生的遮光影响。该系数的取值与环境的清洁度和组件的清洗方案有关。
    (8)由于本次标准修编提出了光伏方阵安装容量和逆变器的额定输出容量优化配比要求,可能会发生某些时刻由逆变器输入功率限制引起的发电量损失,而且各时刻损失量也并不完全相同,因此为提高计算准确性,发电量计算一般按照不大于1h间隔进行逐时计算。计算时段内的计算参数数值可用平均值或中间值代替。
    (9)公式中带下标i的系数,均为与时间有关的修正系数,因每时每刻都在变化,因此需要按照时间段分别进行计算。除此之外,与时间关系不密切的影响因素的修正系数,统一用其他修正系数K来表示,包括:光伏组件类型、光伏组件输出功率偏离峰值、光伏组件表面污染、组串适配损失、光伏组件衰减、集电线路损耗、升压变压器损耗、站用电率、系统可利用率等各种因素,各项系数需通过乘积得到其他效率系数K。
    (10)由于光伏发电量计算涉及影响因素较多,手工计算较为复杂,可采用专用发电量计算软件进行计算。
6.6.3 双面发电光伏组件背面所受到辐照量与组件安装高度、安装倾角以及周围地面反射情况有关,不同地面状态的反射率可参照表1A。
表1A 不同地面状态的反射率

续表A
6.6.4 光伏发电系统效率体现了光伏发电站对照射到光伏阵列面上太阳辐照量的有效利用性,是光伏发电系统最终实际发电量与其理论发电量的比值。对采用双面发电光伏组件的光伏系统,计算时光伏阵列面上的太阳能总辐照量是组件正面受到的太阳辐照量。
6.6.5 光伏发电系统效率没有体现光伏方阵安装方式对太阳能资源利用的影响,包括跟踪系统、阵列安装倾角、安装方位角等。光伏发电综合效率是体现光伏发电站在整个发电过程中将水平面太阳总辐照量有效利用的相对性系数,包含了光伏方阵安装方式等因素,能较全面地体现光伏发电站对当地太阳能资源的有效利用。
    由于光伏系统最终发电量受到组件衰减、温度等因素影响,系统效率、综合效率会随建成后时间周期段不同存在差异,因此论述系统效率、综合效率时要有时间周期定义。
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光伏发电站设计标准 GB50797-2012(2024年版)
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