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  • 光伏电站性能与组件衰减的关系
  • 2017-11-20 11:17:50  发布:  来源:新能在线
  • 摘要:光伏电站的可投资性高低,基于发电量的状态。因此在光伏电站建设的前期可行性评估中,对电站发电量进行估算十分重要。而这其中,组件的衰减是最关键的因素之一。

     光伏电站的可投资性高低,基于发电量的状态。因此在光伏电站建设的前期可行性评估中,对电站发电量进行估算十分重要。而这其中,组件的衰减是最关键的因素之一。

     
    要相对准确地估算光伏电站的发电量,除了要深刻理解光伏电站的系统结构,还要对主要设备的性能参数有全面的认识。如果要计算光伏项目全生命周期发电量,则必须全面考虑项目期间内外界环境因素的影响和电站运维状况。
     
    发电量估算涉及的因素
     
    目前,设计人员多通过软件模拟来估算第一年的发电量,然后基于第一年估算值,进一步推算随后24年发电量。
     
    估算第一年发电量时,通常需要考虑的因素如下:
     
    ˙倾斜面太阳光辐照量修正
     
    ˙组件表面灰尘等异物挡光的影响
     
    ˙温度对光伏组件输出的影响
     
    ˙光伏组件的自身衰减
     
    ˙组串内组件的匹配损失
     
    ˙方阵前后排之间的阴影遮挡损失
     
    ˙直流线路损失;
     
    ˙逆变器转换效率损失
     
    ˙本地变压器损耗;
     
    ˙交流线路损失;
     
    ˙主变压器损耗
     
    ˙电站自用电损耗、停机时间损失
     
    而推算后24年发电量时,运营管理是最主要的影响因素。假定其它条件不发生变化,光伏组件自身的衰减就成为影响最大的因素之一。
     
    光伏组件功率的衰减分析
     
    在实际中,光伏组件在制造出来后就一直处于衰减的状态,不过在包装内未见光时衰减非常慢,一旦开始接受太阳光照射后,衰减会急剧加快,衰减一定比例后逐渐稳定下来。
     
    9.jpg
     
    第一年3%的总衰减
     
    10.jpg
     
    对于晶硅组件,一般第一年最大衰减值为3%,此后每年为0.7%
     
    对于晶硅组件来说,初始阶段的衰减与光强有着直接的关系。
     
    在平均光强条件下,基本上前期呈现急剧衰减,后期逐渐平稳的状态。但在实践中,一个光伏电站从组件开始安装到最后并网发电,之间的时间跨度不一。开始发电时组件可能已经积累了一定比例的衰减了。为了减小实际情况与理论估算的误差,除了在质保起始时间做要求外,一般组件在出厂时都会有一定比例的正功率偏差,这个正功率偏差可以覆盖一部分因人为因素导致的组件发电前的衰减损耗。
     
    所以在理论计算上,发电量模拟计算的额定功率起始点可以等同于光伏组件出厂时的额定功率,而且一年内组件的衰减可视为线性衰减。
     
    分布式需更加精心设计
     
    通常而言,光伏组件衰减第一年是5-7%,后面为每年不超过0.8%,25年下来不允许超过20%。
     
    发电量的影响因素有很多,组件是其中之一。有专家认为,根据目前的实际应用情况,组件的实际失配情况及衰减离散性,大致在万分之几,没有到3-5%的程度。中国众多知名组件供应商,组件的标准化程度以及在生命周期内的衰减率,他们都有考量和改进,这个跟企业所选原材料有关。
     
    此外,很多电站组件失配的主要原因并非组件本身,而是因为阴影遮挡。这类遮挡在城市环境下的分布式电站表现尤为突出,主要是受到周边建筑、树木等固定阴影影响。对于位置不是很理想的屋顶电站,每天周期性阴影遮挡导致组件失配损失3-5%的发电量,是有可能的。
     
    在荒漠地面电站,主要阴影遮挡来自云层,这类遮挡对发电量有影响,但影响程度很低,并非电站方案设计的主要考虑因素。如果荒漠地面电站出现了周期性的、较大规模的阴影遮挡,那必然在电站选址、组件布置设计上出现了失误,在此基础上还去讨论接入方案优劣就颠倒主次了。
     
    据了解,从2009年国内光伏电站大规模开发起,光伏电站都遵循光照良好少遮挡的环境选址标准。但是,随着未来分布式电站规模的持续增大,理想地理位置有限,有遮挡甚至更为复杂的环境都将成为可能的电站开发对象。此时,就需要对光照、遮挡不是很理想的项目进行方案设计,遵循科学设计的原则,根据实际情况选择方案组合,才能保证项目投资收益率。
     
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