光伏电站发电量估算方法

导语：光伏电站究竟能发多少电？这是大家都关心的问题，从我入进到现在不断有人向我问这个问题。我自己也一直在思考这个问题，为了回答这个问题，我阅读了大量的文献资料，而且也分析了三个电站的发电数据，终于对这个问题有了肤浅的认识。光伏电站的发电量就个别电站来说是没有规律的，质量不一样，环境不一样，发电量也不同，但对于某个地区的大量电站来说，发电量是有一定规律的。为了更准确地估算发电量，估算前一定要对光伏发电系统要有深入的了解，对各种可能影响发电量的因素要充分分析。以下是我个人的经验，希望大家一起来讨论。

太阳能光伏并网发电系统主要由太阳电池组件、逆变器和配电设备组成。太阳电池组件能吸收太阳能输出直流电，逆变器使直流电转换成能供用电器使用的交流电。由于没有储能装置，光伏发电系统发的电只能通过电网流向负载，即光伏发电系统发电与负载用电是同时进行的。

在项目进行可行性研究的阶段，一个很重要的环节就是进行发电量估算，估算的结果影响到项目的经济效益，所以我们要尽可能准确地进行估算。但光伏发电系统的发电量一方面受环境因素的影响，另一方面也受人为因素的影响，而且每年的发电量还有不小的差距。为此要想准确估算，避免造成投资损失，最好的办法是能找到当地电站实际运行的数据，如果没有数据，那就只好根据当地的环境条件进行比较粗糙的估算。下面我们一起来讨论一下如何根据环境条件来进行发电量估算。

为便于讨论我在此举个实际的例子，比如我们计划在广东省中山市火炬开发区的某个大楼上建设光伏电站，光伏电站的光伏组件总容量是80kWp，组件使用多晶硅组件，支架为固定式支架，组件的倾角为20度，组件的方位角为南偏东18度。现在对这个电站进行发电量估算。我们在估算前先获取当地的历史气象数据（获取数据的方法有很多，这里不详细介绍），经查资料，得到中山市1998年到2007年的平均峰值日照时数如下表所示。

表1 中山市1998年—2007年月平均峰值日照时数 (单位：h/d)

注：峰值日照定义: 100毫瓦/cm²=0.1瓦/cm²,这个参数的定义，大家可以百度一下，你就知道了。
如上表可知，中山市的峰值日照时数是4.3小时，如果光的能量完全转化为电能，那么80kWp的光伏组件可以发电347.2KWh，而太阳能发电系统不可能把光能完全转化为电能，因为光伏电站受灰尘遮挡、电池片的温度、电缆损耗、逆变器转换效、安装倾角、设备故障等因素的影响，有发电量的损失，所以我们要对损失的比较进行估算。影响的因素很多，我们只要对影响比较大的几个因素进行分析即可。

影响比较大的因素有：电池片的温度、灰尘遮挡、逆变器转换效率、电缆损耗。根据个人的经验，在广东地区，电站工作时电池片的温度在55摄氏度左右，晶体硅电池片的功率随温度的升高而减小，温度每升高1摄氏度，系统损失0.45%的发电量，可得温度造成的损失达到14%。灰尘遮挡的问题更复杂一些，因为有些电站是有清扫的，有些是没有的，而且不同的地方灰尘的多少还不一样。根据本人的经验，灰尘遮挡造成的功率损失约为6%。现在的屋顶电站多采用组串式逆变器，转换效率约为94%左右，电缆的损耗算为3%，那么两者加起来损失就达到了9%。从以上分析，光伏电站总的功率损失率为29%，即系统的效率估算为71%。

那么可以算出本电站每天的平均发电量约为246.5KWh，首年的平均发电量约为89976.8 KWh。如果要计算往后20的年发电量，那么现在多数人是按光伏电站年衰减率0.8%来算的，个人查阅了国外电站的资料，国外的电站一般是按1%以上来估算的，可能实际国内电站的衰减率还不止这个数，因为衰减率跟电站使用的设备质量和运维的质量有很大关系。在可研阶段年衰减率要保守估算比较合适，国内的电站年衰减率可以按1%来算。

对于其他因素，比如阵列的方位角和倾角、阴影遮挡等因素造成的发电量损失，因为暂时国内还没有可以参考的数据可以估算，所以大家可以根据自己的经验来估。

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责任编辑：solar_robot