手把手教你估算自家光伏电站发电量的方法

来源:PV兔子发布时间:2016-11-17 09:22:24

估算电站的发电量,一直是一个大家都关注的问题。精准估算,对于产业内不同角色有着不同的意义。 对于电站开发商来说,估算电站发电量直接影响电站的选址,关键元器件选型等前期工作。对于电站运维人员来讲,估算发电量可以有助于对电站的后评估,也就是发电状态评估,损失评价以及原件性能评价等。对于投资上来说,直接影响到其对电站的投资收益,今儿影响到相应的融资计划,电站交易决策和投资决策。对于售配电人员来讲,也希望准确了解光伏电站未来一段时间的发电量,有助于其对电站的交易,以及电网的区域性调配。 根据兔子的经验,电站发电量评估,说容易也容易,说难也比较难。容易是指,关键的计算方式和需要考虑的因素已经基本明确。在特定的比较成熟的区域,某些服务机构可以实现高精度发电量评估。说难是因为,关键的模型所需要的变量均为未知,如果可以根据相应的经验研究,准确了解相关参数,那么电站评估的最难瓶颈就迎刃而解了。 今天兔子就手把手给大家提供一种光伏电站发电量计算方式,当然并不是唯一的方式。希望可以帮助大家平时的业务。

原理篇

工欲善其事必先利其器,光伏电站的发电量评估需要考虑到相关的数据输入,模型建立和修正等因素。虽说目前很多模拟是使用软件进行的,但是了解一般的光伏电站发电量模拟计算思路可以有助于对实际操作的理解。更有助于处理特殊的情况。同时目前不同的软有自己的局限性。后期部分数据也需要单独修正。因而对相关原理的了解是很有必要的。首先,在本期当中兔子就位大家总结介绍模拟的基本思路和应用到的原理。

计算发电量的考量因素

环境变量

环境变量:光伏电站主要靠光照资源吃饭,最关键的主要为光辐照度、环境温度以及其他天气变量。 a) 光辐照度直接影响到电站所获得的能源原料。简单的比方,正如火电站的煤炭资源,水电站的水资源。光伏电站的光照资源直接影响到电站有多少原料可以转化为发电。关于光辐照资源的获取,在之前一期,兔子有谈到过,大家可以参照相关的内容深入学习。 光照的计算方法会影响到光辐照的计算准确度。一般在估算光辐照的时候,使用的是水平面的辐照,这就涉及到水平面的辐照向倾斜面转化的因素。一般在pvsyst里面使用的是Preze或者Hay两个模型。b) 环境温度主要影响到电站本身器件的转化效率。组件,逆变器的运行直接受到温度的影响。在兔子之前的文章中有提到过组件发电效率与温度的关系。实际的电站运行当中,可以明显发现高温天气,电站的发电量会有明显的衰减。当然,逆变器的运行效率也会受到温度的影响。关于逆变器的运行,兔子会在以后的文章中详细描述。c) 其他天气变量主要有:灰尘,积雪以及极端的天气。变量主要以前两个变量为主。每年关系到各个地区,光伏电站都会有相关的损失。

关键电器模型

其中最主要的电器为光伏组件、逆变器和箱式变压器。三者者的运行效率直接关系到光伏电站的运行状态。a) 光伏组件:需要考虑的主要是:温度,光照以及效率。


i. 对于温度来说,温度升高,组件的发电量会下降。这个在光伏电池出场的时候会注明相关的温度系数。根据该系数就可以修正组件的功率。ii. 光照角度和计算方法会产生一定的损失。首先,组件的测量是在光源正对组件情况下完成的。但是正常的太阳光照在一天中是变化的,光照入射到组件上产生的角度差别会导致一定的损失。这点在估算中需要对组件的功率进行相关的修正。iii. 低光响应。组件在不同光照强度下,输出功率会与实际功率有所差别。因而存在一定的修正系数。


b) 光伏逆变器:


i. 逆变器效率:逆变器本身有自己的运行效率,并且受其工作状态和周边环境的影响。一般逆变器有相关的运行模型,可以模拟其功率输出。ii. 逆变器运行功率和电压窗口。逆变器有规定的输入电压和功率范围。对于电压来讲,当超出了一定的电压范围,逆变器将无法完成组串运行功率的最大点跟踪,或者逆变器会关闭。对于功率来讲,当功率超出一定范围,逆变器会限制功率输出或者关闭。这类运行会直接影响到电站的运行效率。


c) 箱式变压器:主要涉及到箱变的标称容量,有负载损失和无负载损失

损失因素

多种因素会影响到电站的实际发电量 a)积灰。积灰是影响到光伏电站发电量的一个主要因素。主要是影响到伏组件的发电能力。在干燥的沙漠地区,工厂集中地区和建筑施工密集地区尤为严重。根据经验,清理之后的光伏组件发电量会比清理之前的组件发电量高出10%以上!在不同的地区,根据经验可以总结出不同月份、季节或者年的平均积灰损失。对于准确估算发电量是十分有意义的。


b)积雪。积雪在部分地区对光辐照的影响较大,在每年的特定季节会对光伏组件功率输出造成一定的影响。



c)失配损失。失配损失主要产生在线路并联和串联的过程中。一方面由于组件出场功率与发电参数之间各有差别,另一方面也取决与实际安装过程中组件倾斜度不好,所处地区温度差别,遮阴等等。组件之间相互制约会导致一部分损失。当然,逆变器所连接的不同区域之间的发电不匹配也会有相关的失配产生。


d)遮阴。阴影遮挡有很多种情况。首先阵列之间的前后排遮挡是很难避免的。需要通过设计尽量减少。另外周边建筑物情况,季节性杂草生长都会导致组件的遮阴损失。很好的估算这方面损失可以帮助精准评估电站的发电量。

e)线损。电力传输过程中必然会造成线路损失。线路内阻,各个节点的接触电阻,漏电等等。主要的损失均可以根据相关参数进行计算。

f) 限电因素。在电网运行当中,处于电力消纳或者电力稳定运行的考虑,会对光伏电站进行限电,该项也是目前西部电站所遇到的主要问题。g)现场运行损失。逆变器等电器其实在待机的时候是会消耗能量的,同时现场部分的电器也是在光伏阵列端直接采电,因而其中会有部分损失。

计算逻辑光照资源评估电站建模数据修正

光照资源评估

根据以后的数据库统计计算实际落在组件平面上的光辐照度。这就涉及到以下两个步骤:a) 实际水平面光照数据收集。该项在兔子之前的文章里有详细描述,如何选择不同数据源,其准确性如何。在兔子文章里还描述了如何对所获得的光辐照数据进行处理。b) 水平面光辐照数据转化为组件平面光辐照的算法。该项有很多已经建立起来的模型。兔子会在后面的文章里跟小伙伴们进行深入探讨。 12电站建模

根据已有的光伏组件运行数据,光伏逆变器运行数据以及箱式变压器等对电站进行建模。主要运用光伏电站模拟软件进行模拟,将相关参数输入。

其中包括以下参数的确认:

a) 光伏组件相关参数b) 环境参数确认c) 光伏逆变器相关参数d) 箱变相关参数e) 光伏电站设计连接方式f) 光伏电站运行方式

数据修正

有了以上模型和输入数据,就可以估算电站的大致光辐照输出,但是仍需要进行相关的数据修正,主要是根据本文中所讲到的各项损失对结果。

其中部分数据已经在相关软件中有所体现,也有一部分需要手动修正。

a) 积灰积雪b) 遮阴c) 失配d) 线损e) 限电f) 现场电量损失g) 低光响应h) 组件温度响应i) 逆变器功率和电压响应总结

以上为对整个发电量评估涉及到的原理,需要考量的因素和具体模拟步骤的介绍,光伏电站模拟需要考量的因素较多,主要的均概括在本文当中,

附上pvsyst中对电站模拟的电量损失图,里面形象的描述了发电量损失的主要方面和具体发电量的计算逻辑。供大家参考


具体的发电量模拟主要涉及到以下几个步骤:

确定光辐照资源数据:通过相关的数据库,服务商等渠道获得数据资源。

建立模型。通过相关的软件建立光伏电站模型,估算光照资源转换率。

修正数据。通过已知的光伏电站实际情况对数据进行修正。
    
       来源: PV兔子

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201611/17/104585.html

责任编辑:maning
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
中国光伏产业迅速增长 赋能全球绿色低碳转型来源:新京报 发布时间:2025-12-03 09:32:24

报告显示,中国光伏产业在过去10年间实现迅速增长,成为全球能源转型的重要驱动力。今年1月至7月,全国新增光伏发电装机容量达2.23亿千瓦,为同期火电新增装机容量的5.3倍,表明中国电力系统正快速实现绿色低碳转型。

四川:规模较小的地面光伏电站项目归于集中式光伏电站管理来源:四川省发展和改革委员会 发布时间:2025-11-27 11:30:59

11月26日,四川发展改革委员会新能源和可再生能源处答复咨询者关于“规模较小的地面光伏电站项目备案管理程序”相关问题。答复:国家能源局《分布式光伏发电开发建设管理办法问答》第18问明确,小型地面电站光伏发电项目归于集中式光伏电站管理,并按照各省能源主管部门对于集中式光伏电站的有关管理要求执行。

丰郅直流汇流箱监控系统:光伏电站安全与效率的“神经中枢”​来源:丰郅新能源 发布时间:2025-10-24 08:49:54

行业数据显示,2025年预计将有约60%的汇流箱产品具备智能监控和远程管理功能,这有助于提升系统运行维护效率。丰郅汇流箱产品介绍该产品拥有LCD屏读取数据,同时具备组串电流监测、电压监测、汇流箱温度监测、断路器状态检测、电弧报警等功能,多种规格霍尔传感器、最大支持级联24个通道,支持RS485通讯。

光伏电站的“隐形危机”与破局之道来源:索比光伏网 发布时间:2025-09-24 09:15:31

更令人忧心的是,每株杂草顶端饱满的草籽,随风四散飘落,在裸露的土地上扎根繁衍,仿佛在高调宣告着对光伏电站的“攻城略地”。十年来,“傲杀”始终专注于工业场合杂草治理,研发出多款效果持久、环境友好、节能降耗的技术方案,已赢得数百家光伏电站用户的信赖与认可。

漂浮式光伏电站的升级尝试——跟踪式水上光伏电站来源:Noria Energy, SolarP 发布时间:2025-09-04 09:52:35

据美国媒体报道,美国NoriaEnergy公司正在科罗拉多州的Golden建造一座50kW的跟踪式水上光伏电站试点项目。他们新推出的AquaPhi跟踪式水上光伏系统,采用水下推进器驱动整个浮岛在水平方向旋转,保持光伏组件的方位角始终朝向太阳,据其称可提升发电量10~20%。早在2017年,也就是NoriaEnergy成立前一年,就有媒体报道韩国的Solkiss公司已完成一座467kW的“旋转式水上光伏电站”,还将建造一座2.67MW的世界最大的“旋转式水上光伏电站”。

天合光能52MW智能光伏电站点亮北欧,极光下的“绿色能量”震撼来袭!来源:天合光能 发布时间:2025-08-20 17:16:59

天合光能52MW智能光伏电站点亮北欧,极光下的“绿色能量”震撼来袭!

破解水厂光伏电站的安全隐患,隆基发布全球首款水务专用光伏组件来源:中国给水排水 发布时间:2025-08-14 14:25:35

2025年8月8日,“2025城镇污水处理厂绿色转型与高质量发展研讨会”在上海召开,隆基发布了全球首款Hi-MOX10水务专用组件,该组件具备“防撕裂、防起火、防遮挡”的水务场景“三防”功能,成为污水处理厂安装光伏电站的首选组件,受到全国各大水务集团、设计院和行业协会的高度关注。

中企承建的罗马尼亚31.8兆瓦光伏电站项目竣工来源:中国电力报 发布时间:2025-08-14 11:57:48

据新华社消息,中国电气装备集团旗下平高集团国际工程有限公司承建的罗马尼亚31.8兆瓦光伏电站项目8月12日举行竣工仪式。据介绍,该项目预计可运行25年,年发电量达4200万千瓦时,每年可减少二氧化碳排放2万吨。

突发!洪水围困下的光伏电站,现场状况令人揪心来源:萨纳斯 发布时间:2025-08-12 16:18:22

而类似的极端天气引发的灾害也发生在广东茂名光伏电站。2025年6月,暴雨天气在广东茂名引发严重洪涝灾害,不但让一个区域电站受淹,大片光伏设施浸泡在浑浊的洪水中,更对电站的输电线路设施构成严峻威胁,其中矗立在河岸旁的输电铁塔周边险情尤为突出情况令人担忧。洪水来袭前,电力部门已启动应急响应,安排专人对重点设施加密巡查。着眼后续,全力恢复与强化应对此次洪水对光伏电站造成的影响不容小觑。

洪水侵袭下的光伏电站:灾害影响与防御体系构建​来源:索比光伏网 发布时间:2025-08-08 14:20:15

2023年夏季,河南新乡某村级光伏电站遭遇百年一遇的洪水侵袭,近千块光伏板被浸泡在2米深的水中达72小时。灾后检测显示,30%的组件因进水短路彻底报废,逆变器等核心设备损坏率超过50%,直接经济损失超300万元。洪水对光伏电站的多维冲击光伏电站的“洪水创伤”体现在三个递进层面。防御体系的构建路径选址规划是抵御洪水的第一道防线。行业启示与未来方向光伏电站的防汛能力建设,本质是平衡清洁能源发展与自然灾害防御的系统工程。

光伏电站AGC与AVC调度中逆变器的核心作用来源:古瑞瓦特 发布时间:2025-07-29 16:03:15

在光伏电站参与电网调度时,AGC和AVC是实现电站有功功率和无功功率/电压精确控制的核心系统。逆变器是最终执行这一调节指令的设备。没有高性能、高可靠性且具备完善调度接口功能的逆变器,光伏电站就不可能有效、可靠地参与电网的AGC和AVC调度,也就无法成为支撑电网安全稳定运行的友好型电源。因此,逆变器的技术水平和性能参数是设计和评估光伏电站AGC/AVC系统时最关键的考量因素之一。