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光伏电站发电量影响因素分析
作者：郑志华
来源：《城市建设理论研究》2014年第10期
摘要：随着我国发展新能源产业诸多利好政策的出台和新能源并网接入技术条件的日趋成熟，国内大、中型集中式光伏电站和分布式电站陆续并网。面对激烈的新能源市场竞争，并网光伏电站的稳定运行和高效发电，将影响企业的持续健康发展。
关键词：光伏电站发电量影响因素
中图分类号： TU271.1文献标识码： A
引言
提高光伏并网电站的发电量，不仅可以提高光伏系统的经济效益，更有利于清洁能源事业的持续发展，优化我国能源结构，促进节能减排。因此必须提高光伏发电量，提高投资的收益率，才能保证光伏产业的持续健康发展，以适应中国强劲的经济增长和节能减排需要。
一、太阳能发电的应用
目前光伏发电主要分为离网光伏发电和并网光伏发电。离网光伏发电系统由于电能需要蓄电池储存，一般蓄电池的正常使用寿命只有5年左右，且蓄电池价格又比较高，所以离网光伏发电系统整体造价和维护成本比较高，不宜将电站做得太大。
光伏并网发电系统，可分为集中式光伏电站并网和屋顶光伏系统并网两种，前者一般为兆瓦级以上，地面电站居多，后者则为几千瓦到百千瓦之间。并网式光伏发电是指通过并网逆变器，将光伏组件的直流电进行转换成交流电力，并入常规电网，与常规电网实现电能的双向传输。当用户欠电时，可从电网中得到补充；当光伏发电过剩时，可将多余电力馈入电网，解决了独立光伏发电不连续、不稳定的问题。
二、太阳能发电的现状
2009年以前，由于发电成本过高，普遍民众承受能力有限，光伏电站建设没有在我国大
规模铺开，只是有少数示范项目在运行。2009年以来，光伏产业受到财政部光电建筑补贴政
策和金太阳示范工程等的刺激，加上国外光伏市场竞争加剧，企业存在开拓国内市场的迫切需要，光伏电站建设开始在我国一些地区陆续开展起来。光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业，我国已经是全球最大的光伏产业国家之一。2012年中国光伏装机4.5GW，增速达到66%，累计装机量近8GW，预计2013年新增装机
10GW。
光伏电站平均发电量计算方法小结 一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出与计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法,通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。 光伏电站在做前期可行性研究的过程中，需要对拟建光伏电站的发电量做理论上的预测，以此来计算投资收益率，进而决定项目就是否值得建设。一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出与计算值相差不多的数据,那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算 /估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。 一、计算方法 1）国家规范规定的计算方法。 根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797-2012》第6 6条：发电量计算中规 疋: 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、光伏方阵布置与环境条件等各种因素后计算确定。 2、光伏发电站年平均发电量 Ep计算如下： Ep=HA< PAZX K 式中： HA为水平面太阳能年总辐照量（kW? h/m2）; Ep——为上网发电量（kW?h）; PAZ ――系统安装容量（kW）; K ――为综合效率系数。 综合效率系数K就是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1）光伏组件类型修正系数； 2）光伏方阵的倾角、方位角修正系数 3)光伏发电系统可用率 ;
4)光照利用率; 5)逆变器效率 ; 6)集电线路、升压变压器损耗 ; 7)光伏组件表面污染修正系数 ; 8)光伏组件转换效率修正系数。 这种计算方法就是最全面一种 ,但就是对于综合效率系数的把握 , 对非资深光伏从业人员来讲 ,就是一个考验 ,总的来讲 ,K2 的取值在 75%-85%之间,视情况而定。 2)组件面积——辐射量计算方法 光伏发电站上网电量Ep计算如下： Ep=HA< SX K1X K2 式中： HA为倾斜面太阳能总辐照量(kW? h/m2); S――为组件面积总与(m2) K1 ——组件转换效率 ; K2 ——为系统综合效率。 综合效率系数K2就是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1)厂用电、线损等能量折减 交直流配电房与输电线路损失约占总发电量的3%,相应折减修正系数取为 97%。 2)逆变器折减 逆变器效率为 95%~98%。 3)工作温度损耗折减光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时 , 光伏组件发电效率会呈降低趋势。一般而言 , 工作温度损耗平均值为在 2、5%左右。 其她因素折减
光伏电站发电效率的计算与监测 1、影响光伏电站发电量的主要因素 光伏发电系统的总效率主要由光伏阵列的效率、逆变器的效率、交流并网效率三部分组成。 1.1光伏阵列效率： 光伏阵列的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换与传输过程中影响光伏阵列效率的损失主要包括：组件匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度的影响以及直流线路损失等。 1.2逆变器的转换效率: 逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比。影响逆变器转换效率的损失主要包括：逆变器交直流转换造成的能量损失、最大功率点跟踪（MPPT）精度损失等。 1.3交流配电设备效率： 即从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中影响交流配电设备效率的损失最主要是：升压变压器的损耗和交流电气连接的线路损耗。 1.4系统发电量的衰减： 晶硅光伏组件在光照及常规大气环境中使用造成的输出功率衰减。 在光伏电站各系统设备正常运行的情况下，影响光伏电站发电量的主要因素为光伏组件表面尘埃遮挡所造成太阳辐射损失。 2、光伏电站发电效率测试原理 2.1光伏电站整体发电效率测试原理 整体发电效率E PR公式为： E PDR PR PT = —PDR为测试时间间隔(t?)内的实际发电量；—PT为测试时间间隔(t?)内的理论发电量；
理论发电量PT 公式中： i o I T I =，为光伏电站测试时间间隔(t ?)内对应STC 条件下的实际有效发电时间； －P 为光伏电站STC 条件下组件容量标称值； －I 0为STC 条件下太阳辐射总量值，Io =1000 w/m 2； －Ii 为测试时间内的总太阳辐射值。 2.2光伏电站整体效率测试（小时、日、月、年） 气象仪能够记录每小时的辐射总量，将数据传至监控中心。 2.2.1光伏电站小时效率测试 根据2.1公式，光伏电站1小时的发电效率PR H i H i PDR PR PT = 0I I i i T = —PDRi ，光伏电站1小时实际发电量，关口计量表通讯至监控系统获得； —P ，光伏电站STC 条件下光伏电站总容量标称值； —Ti ，光伏电站1小时内发电有效时间； —Ii ，1小时内最佳角度总辐射总量，气象设备采集通讯至监控系统获得； —I 0=1000w/m 2 。 2.2.2光伏电站日效率测试 根据气象设备计算的每日的辐射总量，计算每日的电站整体发电效率PR D D PDR PR PT = 0I I T = —PDR ，每日N 小时的实际发电量，关口计量表通讯至监控系统获得； —P ，光伏电站STC 条件下光伏电站总容量标称值； —T ，光伏电站每日发电有效小时数
Grid-Connected System: Simulation parameters Project :715光伏发电 Geographical Site Wuxi CH Country China Situation Latitude31.6oN Longitude120.3oE Time defined as Legal Time Time zone UT+8Altitude30 m Albedo 0.20 Meteo data :Wuxi CH, Meteonorm SYN File Simulation variant :New simulation variant Simulation date07/10/14 19h49 Simulation parameters Collector Plane Orientation Tilt23 deg Azimuth0 deg Horizon Free Horizon Near Shadings No Shadings PV Array Characteristics PV module Si-mono Model STP 250S-24/Vb Manufacturer Suntech Number of PV modules In series17 modules In parallel168 strings Total number of PV modules Nb. modules2856Unit Nom. Power250 Wp Array global power Nominal (STC)714 kWp At operating cond.639 kWp (50oC) Array operating characteristics (50oC)U mpp532 V I mpp1202 A Total area Module area5542 m2 Inverter Model SG100K3 Manufacturer Sungrow Characteristics Operating Voltage450-820 V Unit Nom. Power100 kW AC Inverter pack Number of Inverter7 units Total Power700 kW AC PV Array loss factors Thermal Loss factor Uc (const)20.0 W/m2K Uv (wind)0.0 W/m2K / m/s => Nominal Oper. Coll. Temp. (G=800 W/m2, Tamb=20oC, Wind=1 m/s.)NOCT56 oC Wiring Ohmic Loss Global array res.7.4 mOhm Loss Fraction 1.5 % at STC Module Quality Loss Loss Fraction 1.5 % Module Mismatch Losses Loss Fraction 2.0 % at MPP Incidence effect, ASHRAE parametrization IAM = 1 - bo (1/cos i - 1)bo Parameter0.05 User's needs :Unlimited load (grid)
光伏电站发电量计算方法 ①理论发电量 1）1MW屋顶光伏电站所需电池板面积一块235MW的多晶电池板面积 1.65*0.992=1.6368㎡，1MW需要1000000/235=4255.32块电池，电池板总面积 1.6368*4255.32=6965㎡ 2）年平均太阳辐射总量计算 上海倾角等于当地纬度斜面上的太阳总辐射月平均日辐照量H 由于太阳能电池组件铺设斜度正好与当地纬度相同，所以在计算辐照量时可以直接采 用表中所列数据(2月份以2 8天记)。 年平均太阳辐射总量=Σ(月平均日辐照量×当月天数) 结算结果为5 5 5 5．3 3 9 MJ／(m 2·a)。 3）理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率 =5555.339*6965*17.5% =6771263.8MJ=6771263.8*0.28KWH=1895953.86KWH =189.6万度 ②系统预估实际年发电量 太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往 达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5％，因此，在分析太阳电池板输出功率时 要考虑到0．9 5的影响系数。 随着光伏组件温度的升高，组f：l二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件，当光伏组件内部的温度达到5 0-7 5℃时，它的输出功率降为额定时的8 9％，在分析太阳 电池板输出功率时要考虑到0．8 9的影响系数。 光伏组件表面灰尘的累积，会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度，同样会影响太 阳电池板的输出功率。据相关文献报道，此因素会对光伏组件的输出产生7％的影响，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0．9 3的影响系数。
光伏电站理论发电量计算及影响因素 一、光伏电站理论发电量计算 1、太阳电池效率η 的计算 在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。 其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At 换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。Pin 为单位面积的入射光功率。实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 1.5 条件，即在25℃下，Pin= 1000W / m 2。 2、光伏系统综合效率（PR） η 总＝η 1×η2×η3 光伏阵列效率η1：是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。 逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。 交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。 3、理论发电量计算 太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为 1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。计算日发电量时，近似计算： 理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率 等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量kW.h/m2/d）/1kW/m2 （日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度）
以1MW装机容量为例（300KW即0.3MW），你可以自己换算下。 电力系统的装机容量是指该系统实际安装的发电机组额定有效功率的总和。 由于光伏发电必然有损耗，所以实际发电量是无法达到理论值的。 1、1MW光伏电站理论年发电量： =年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率 =5555.339*6965*17.5% =6771263.8MJ =6771263.8*0.28 KWH =1895953.86 KWH =189.6万度 2、实际发电效率 太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5％，因此，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.9 5的影响系数。 随着光伏组件温度的升高，组f：l二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件， 当光伏组件内部的温度达到50-75℃时，它的输出功率降为额定时的89％，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.89的影响系数。 光伏组件表面灰尘的累积，会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度，同样会影响太阳电池板的输出功率。据相关文献报道，此因素会对光伏组件的输出产生7％
的影响，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.93的影响系数。 由于太阳辐射的不均匀性，光伏组件的输出几乎不可能同时达到最大功率输出，因此光伏阵列的输出功率要低于各个组件的标称功率之和。 另外，还有光伏组件的不匹配性和板问连线损失等，这些因素影响太阳电池板输出功率的系数按0.9 计算。 并网光伏电站考虑安装角度因素折算后的效率为0.88。 所以实际发电效率为：0.9 5 * 0.8 9 * 0.9 3*0.9 5 *0.8 8 =65.7％。 3、系统实际年发电量： =理论年发电量*实际发电效率 =189.6*0.9 5 * 0.8 9 *0.9 3*0.9 5 * 0.8 8 =189.6*65.7％ =124.56万度
影响光伏电站发电量的十个因素众所周知，光伏电站发电量计算方法是理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率,但是由于各种原因影响，光伏电站实际发电量却没这么多，实际年发电量=理论年发电量*实际发电效率。影响光伏发电量的主要因素有： 1、太阳辐射量 在太阳电池组件的转换效率一定的情况下，光伏系统的发电量是由太阳的辐射强度决定的。光伏系统对太阳辐能量的利用效率只有10%左右(太阳电池效率、组件组合损失、灰尘损失、控制逆变器损失、线路损失、蓄电池效率)光伏电站的发电量直接与太阳辐射量有关，太阳的辐射强度、光谱特性是随着气象条件而改变的。 2、太阳电池组件的倾斜角度 对于倾斜面上的太阳辐射总量及太阳辐射的直散分离原理可得：倾斜面上的太阳辐射总量Ht是由直接太阳辐射量Hbt天空散射量Hdt 和地面反射辐射量Hrt部分组成。Ht=Hbt+Hdt+Hrt 3、太阳电池组件的效率 太阳能光伏电池主流的材料是硅，因此硅材料的转化率一直是制约整个产业进一步发展的重要因素。硅材料转化率的经典理论极限是29%。而在实验室创造的记录是25%，正将此项技术投入产业。实验室已经可以直接从硅石中提炼出高纯度硅，而无需将其转化为金属硅，再从中提炼出硅。这样可以减少中间环节，提高效率。 4、组合损失
凡是串连就会由于组件的电流差异造成电流损失； 凡是并连就会由于组件的电压差异造成电压损失； 组合损失可以达到8%以上，中国工程建设标准化协会标准规定小于10%。 注意： (1) 为了减少组合损失，应该在电站安装前严格挑选电流一致的组件串联。 (2) 组件的衰减特性尽可能一致。根据国家标准GB/T--9535规定，太阳电池组件的最大输出功率在规定条件下试验后检测，其衰减不得超过8%。 (3) 隔离二极管有时候是必要的。 5、温度特性 温度上升1℃，晶体硅太阳电池：最大输出功率下降0.04%，开路电压下降0.04%(-2mv/℃)，短路电流上升0.04%。为了避免温度对发电量的影响，应该保持组件良好的通风条件。 6、灰尘损失 电站的灰尘损失可能达到6%!组件需要经常擦拭。 7、MPPT跟踪 最大输出功率跟踪(MPPT)从太阳电池应用角度上看，所谓应用，就是对太阳电池最大输出功率点的跟踪。并网系统的MPPT功能在逆变器里面完成。 8、线路损失
光伏电站平均发电量计算方法小结 【大比特导读】一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出和计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。 光伏电站在做前期可行性研究的过程中，需要对拟建光伏电站的发电量做理论上的预测，以此来计算投资收益率，进而决定项目是否值得建设。一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出和计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。 一、计算方法 1)国家规范规定的计算方法。 根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797-2012》第6.6条：发电量计算中规定： 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。 2 、光伏发电站年平均发电量Ep计算如下： Ep=HA×PAZ×K 式中： HA——为水平面太阳能年总辐照量(kW·h/m2); Ep——为上网发电量(kW·h); PAZ ——系统安装容量(kW); K ——为综合效率系数。 综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1)光伏组件类型修正系数; 2)光伏方阵的倾角、方位角修正系数;
3)光伏发电系统可用率; 4)光照利用率; 5)逆变器效率; 6)集电线路、升压变压器损耗; 7)光伏组件表面污染修正系数; 8)光伏组件转换效率修正系数。 这种计算方法是最全面一种，但是对于综合效率系数的把握，对非资深光伏从业人员来讲，是一个考验，总的来讲，K2的取值在75%-85%之间，视情况而定。 2)组件面积——辐射量计算方法 光伏发电站上网电量Ep计算如下： Ep=HA×S×K1×K2 式中： HA——为倾斜面太阳能总辐照量(kW·h/m2); S——为组件面积总和(m2) K1 ——组件转换效率; K2 ——为系统综合效率。 综合效率系数K2是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1) 厂用电、线损等能量折减 交直流配电房和输电线路损失约占总发电量的3%，相应折减修正系数取为97%。 2) 逆变器折减 逆变器效率为95%~98%。 3) 工作温度损耗折减
光伏发电量计算及综合效率影响因素 Hessen was revised in January 2021
光伏发电量计算及综合效率影响因素 一、光伏电站理论发电量计算 1.太阳电池效率n的计算 在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。 厂巴一AX—〃仏匕 A几A几A几 其中，At为太阳电池总而积（包括栅线图形面积）。考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的而积，同时计算得到的转换效率要高一些。Pin为单位而积的入射光功率。实际测量时是在标准条件下得到的：Pin取标准光强：AM 条件，即在25°C下，Pin 二1000W / nA 2.光伏系统综合效率（PR） n 总=HIX n 2X n 3 光伏阵列效率Hl：是光伏阵列在1000 W/m2太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。 逆变器转换效率112:是逆变器输岀的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。 交流并网效率A3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。
3. 理论发电量计算
太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为 1000W/m:的光照条件下，lOOOWp太阳电池1小时才能发一度电。而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。计算日发电量时，近似计算： 理论日发电量二系统峰值功率(kw) x等效日照小时数(h) x系统效率 等效峰值日照小时数h/d二(日太阳辐照量m7d) /lkW/m: (H照时数：辐射强度^120W/m2的时间长度) 二、影响发电量的因素 的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。当电站的 地点和规模确定以后，前两个因素基木己经定了，要想提高发电量，只能提高 此图：来源于王斯成老师的ppi 灿观
影响光伏发电量的因 素
影响光伏发电量的因素 并网光伏电站进行发电量测算时，除考虑当地光辐照度、日照时间、环境温度等因素外，还要考虑光照入射角对不同种类电池转换效率的影响、电池板不匹配损耗、组件连接损耗、电池衰减损耗、组件遮挡损耗、温度影响、电气设备损耗、设备故障维护损耗等。⑴ 1.电池板温度和辐射量对光伏发电量影响 电池板温度由低到高依次为冬、春、秋、夏季，辐射量由小到大依次为冬、夏、春、秋季。板温和辐射量对发电量的影响较为复杂，二者既相互制约，又共同发挥作用。不同季节发电量受板温和辐射量影响趋势和幅度也有所不同，总体表现出双向变化趋势，即辐射量正向变化，板温负向变化，但局部变化以及板温对光伏发电量的影响更为复杂。两种因素的影响是同时存在的其影响并非是线性的。[2] 2.光伏阵列组件间距对单位面积发电量的影响 随着组件间距的增加，日发电量呈先增后减的趋势，且存在一个发电量最大值点，该点所对应的组件间距即为最优选择。⑷ 3.光谱响应对发电量影响： 1）同一块组件，在光谱存在较大差异的不同地区，对组件输出功率有较大差异。 2）单晶硅太阳电池的量子效率优于多晶硅太阳电池，特别是在310?550 nm 波段。在该波段，单晶硅太阳电池的量子效率甚至比多晶硅电池高约20% 以上。 3）在空气稀薄、300?500 nm波段辐照度相对较强的西北地区，同效率的单
晶硅组件发电量明显高于多晶硅组件，平均高 1.50%。因此，在进行西北地区组件选型经济分析时，应充分考虑单晶硅组件发电量较高的事实。 4）在进行光伏电站的建设前，应对当地太阳光谱进行测试，作为组件选型的参考依据之一。⑺ 4光照入射角对不同种类电池转换效率的影响 光照入射角包括方位角和倾角，参阅有关文献，多个光照倾角下各类电池组件实际转换效率对比试验，得出结论为：倾角对晶硅电池和非晶硅电池转换效率影响趋势一致，但受倾角影响的转换效率变化幅度晶硅电池弱于非晶硅电池。选用合适的可调光伏支架不仅可确保并网光伏系统最大限度发挥发电功能和投资效益，还可有效降低离网光伏系统中固定倾角光伏支架带来的夏冬季发电量大幅差距。⑹5电池板不匹配损耗 该类损耗影响发电量约1.3%。并网光伏电站的电池方阵进行电池组件串、并联时，理想状态是将工作电流基本相同的串联在一起，再将组件串中工作电压基本相同的并联在一起。但在实际安装时很难做到，而且每一组件，其最佳工作电压和电流不一定完全相同，造成整个方阵的总功率小于各个组件的功率之和。 6组件连接损耗 该类损耗影响发电量约2%电池组件间及到接线盒使用导线连接，接线较细，且连接点众多，导线电阻损耗及连接点接触不良都会产生损耗。 7电池衰减损耗 该类损耗影响发电量每年减少约1%多晶硅光伏组件的老化衰减，主要是由于电池的缓慢衰减以及封装材料的性能退化所造成，导致组件主材性能退化的主要原
光伏电站平均发电量计算方法小结【大比特导读】一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出和计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。 光伏电站在做前期可行性研究的过程中，需要对拟建光伏电站的发电量做理论上的预测，以此来计算投资收益率，进而决定项目是否值得建设。一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出和计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。 一、计算方法 1)国家规范规定的计算方法。 根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797-2012》第6.6条:发电量计算中规定: 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。 2 、光伏发电站年平均发电量Ep计算如下: Ep=HA×PAZ×K 式中: HA——为水平面太阳能年总辐照量(kW?h/m2); Ep——为上网发电量(kW?h); PAZ ——系统安装容量(kW); K ——为综合效率系数。
综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括: 1)光伏组件类型修正系数; 2)光伏方阵的倾角、方位角修正系数; in advance, closely associated with the party's patriotic youth Yu Qingzhi when Chang. Yu Qing Zhi, nanling County, Anhui Wuhu Brook family beach people, after the start of the war, participated in the third war zone relative to the officer training Corps trainees, young Chang Shen Liqun from Shangrao, Jiangxi province, is the only military 3)光伏发电系统可用率; 4)光照利用率; 5)逆变器效率; 6)集电线路、升压变压器损耗; 7)光伏组件表面污染修正系数; 8)光伏组件转换效率修正系数。 这种计算方法是最全面一种，但是对于综合效率系数的把握，对非资深光伏从业人员来讲，是一个考验，总的来讲，K2的取值在75%-85%之间，视情况而定。 2)组件面积——辐射量计算方法 光伏发电站上网电量Ep计算如下: Ep=HA×S×K1×K2 式中: HA——为倾斜面太阳能总辐照量(kW?h/m2); S——为组件面积总和(m2) K1 ——组件转换效率; K2 ——为系统综合效率。
光伏系统安装之后，用户最关心就是发电量，因为它直接关系到用户的投资回报。影响发电量的因素很多，组件、逆变、电缆的质量、安装朝向方位角、倾斜角度、灰尘、阴影遮挡、组件和逆变器配比系统方案、线路设计、施工、电网电压等等各种因素都有可能。本系列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。本文主要讨论电网电能质量对系统的影响。 ▼ 电网的电能质量包括：电压偏差、电流偏差频率偏差、电压波动或者闪变，三相不平衡，暂时或者瞬态过电压，波形畸变，电压暂降等等。 1、电网电压超范围 电网的电压和频率不是恒定不变的，会随着负载和潮流的变化而变化，而逆变器的输出电压跟随电网电压。但是在电网异常时，需要逆变器停止供电，国家能源局给出的标准。 7.7.1.2 交流输出侧过电压/欠电压保护 逆变器交流输出端电压超出电网允许电压范围时，允许逆变器断开向电网供电，切断时应发出警示信号。除大功率逆变器外对异常电压的响应时间应满足表1 的要求。在电网电压恢复到允许的电压范围时逆变器应能正常启动运行。 注1:最大脱网时间是指从异常状态发生到逆变器停止向电网供电的时间。 注2:对于具有低电压穿越功能的逆变器，以低电压穿越功能优先。 表1 下面两种情况电网电压会偏高：一是靠近降压变压器的地方，为了保证离变压器较远的地方电压正常，考虑到线路电压损耗，一般都会将变压器输出电压拉高；二是光伏发电用户侧消化不了，输送到较远的地方要提高电压，造成逆变器输出侧电压过高，引起逆变器保护关机。这时候有三种方法：一是加大输出电缆线径，
因为电缆越粗，阻抗越低；二是移动逆变器靠近并网点，电缆越短，阻抗越低，三是手动调整逆变器电压范围，但不能调得太高，超过270V有可能损坏用户其它用电设备。 2、电压波动，闪变和谐波 光伏逆变器向电网输送电能，电网质量的好坏也会对逆变器产生影响。在一些机械加工厂，有行车、电焊机、龙门铣床等大功率设备，和一些电弧炉工厂，设备开启和关断之间，电能变化非常剧烈，电网来不及调整，电压短时间在 320-460V之间变化，同时伴随大量的谐波，电网中存在的谐波和不平衡负序分量将导致光伏系统输出有功功率波动，且电网电压畸变率越高，光伏系统输出有
影响分布式光伏发电经济效益的因素分析 作者：刘伊雯高连生 来源：《决策与信息·下旬刊》2013年第12期 摘要分布式光伏发电经济效益评估较大型地面电站相对复杂；影响评估结果的因素比较多；本文从用户电量消纳能力、分时电价、项目建设成本、组件安装角度等方面入手，具体分析各项因素对分布式光伏发电经济效益的影响。 关键词分布式光伏发电消纳能力分时电价安装角度建设成本 中图分类号：TM 61 文献标识码：A 一、前言 分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还能有效地解决电力在升压及长途运输中的损耗问题。
二、分布式光伏电站经济效益评估分析 分布式光伏发电的经济效益评估较大型地面电站相对复杂，主要原因在于分布式光伏发电的经济效益受多方面影响。下面来具体分析对项目效益评估结果产生影响的各项因素。 （一）光伏发电量与用户消纳的比例关系的影响。 光伏发电出力曲线取决于太阳能辐射强度，具有较强的随机性，因此很难和用户的负荷曲线完全吻合。这也意味着一些时间段光伏发电出力大于用户用电负荷，需要向电网送电以实现发用平衡，而另一些时段光伏发电出力小于用户用电负荷，则必须从电网售电以满足用户电力需求。而根据目前的政策补贴方式，对于用户自我消纳的电量在用户电价的基础上进行补贴，而对于未被消纳完的电量在当地脱硫电价的基础上进行补贴；用户电价一般高于脱硫电价，因此光伏发电的消纳能力的不同，直接影响电价的高低，从而影响项目的经济效益。 下面针对发电量与用户消纳电量存在这几种可能进行评估：
光伏电站发电量计算及故障解析 1.1一类地区 全年日照时数为3200～3300小时，辐射量在670～837x104kJ/cm2·a。相当于225～285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。 1.2二类地区 全年日照时数为3000～3200小时，辐射量在586～670x104kJ/cm2·a，相当于200～225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。 1.3三类地区 全年日照时数为2200～3000小时，辐射量在502～586x104kJ/cm2·a，相当于170～200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。 1.4四类地区
全年日照时数为1400～2200小时，辐射量在419～502x104kJ/cm2·a。相当于140～170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。 1.5五类地区 全年日照时数约1000～1400小时，辐射量在335～419x104kJ/cm2·a。相当于115～140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州两省。 2.1光伏发电站年平均发电量Ep计算如下： Ep=HA×PAZ×K 式中：HA——水平面太阳能年总辐照量(kW·h/m2);Ep——上网发电量(kW·h); PAZ ——系统安装容量(kW);K ——为综合效率系数。 综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1)光伏组件类型修正系数;2)光伏方阵的倾角、方位角修正系数;
分布式光伏电站投资成本分析 有人留言问兔子君，说为什么现在市场上分布式光伏电站的造价报价范围从5元/瓦-10元/瓦不等，到底什么价格才是正常的呢今天兔子君与大家一同解剖光伏电站的构成及成本，让大家在购买光伏电站设备及选择安装服务商的时候做到心中有数。 兔子君简要的介绍一个分布式光伏电站都会涉及到什么内容及相应的价格 1、光伏组件 光伏组件是光伏电站的核心构成部分，组件的发电效率和寿命关系着电站建成后的收益，价格也占电站总价的50%以上，因此选购光伏组件的选购是电站建设中的重点。然而，光伏组件在生产过程中，为了确保客户的发电性能，一般都会在出厂时做严格检测，凡是一致化程度较差或有一些瑕疵的组件都会做等外品处理，也就是说每个厂家在生产过程中都会产生一定数量的等外品(B类组件)。这种B类组件，首先从质量角度就有问题，自然发电量无法与A类组件相比；其次，因为存在瑕疵，后续的功率和衰减率也无法保证能符合国家规定，最关键的，这类组件根本无法保证能有25年的使用寿命。某些不良安装服务商采用劣质的降级组件，可以将电站的造价极大的降低，代价则是业主收益完全无法保证。 目前市场上一线厂商组件价格：265W以上多晶光伏组件价格在元/瓦不等；而单晶270W以上组件价格则在元/瓦之间不等；CIGS组件价格在4-6元/瓦不等。当然，具体的购买价格会随组件的品牌、组件功率以及项目规模而定。当然，目前行业预期在630后，组件会有较大幅度的降价潮，兔子君预期降价在元/瓦。 2、逆变器 根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。目前光伏系统一般采用并网方式，逆变器将光伏产生的直流电变成交流电，将电力送入电网。逆变器是电力转化的上网的关键设备，因此逆变器的选择与购买对系统的稳定运营有极大的影响。 目前500KW-1MW的集中式逆变器价格约在元/瓦，组串式逆变器在元/瓦，微
一、光伏电站理论发电量计算 1．太阳电池效率η 的计算 在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。 其中，At 为太阳电池总面积（包括栅线图形面积）。考虑到栅线并不产生光电，所以可以把 At 换成有效面积 Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的面积，同时计算得到的转换效率要高一些。Pin 为单位面积的入射光功率。实际测量时是在标准条件下得到的：Pin 取标准光强：AM 条件，即在 25℃下， Pin= 1000W / m 2。 2．光伏系统综合效率（PR） η总＝η1×η2×η3 光伏阵列效率η1：是光伏阵列在 1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。 逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。 交流并网效率η3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV 高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。 3．理论发电量计算 太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下，1000Wp 太阳电池 1 小时才能发一度电。而实际上，
同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。计算日发电量时，近似计算： 理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率 等效峰值日照小时数h/d=（日太阳辐照量m2/d）/1kW/m2 （日照时数：辐射强度≥120W/m2的时间长度） 二、影响发电量的因素 光伏电站的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。当电站的地点和规模确定以后，前两个因素基本已经定了，要想提高发电量，只能提高系统效率。 自然原因：温度折减、不可利用太阳光； 设备原因：光伏组件的匹配度、逆变器、箱变的效率、直流线损、交流线损、设备故障，光伏组件衰减速度超出预期； 人为原因：设计不当、清洁不及时。 三、影响光伏发电效率的具体情况如下： 1．温度折减 对系统效率影响最大的自然因素就是温度。温度系数是光伏组件非常重要的一个参数。一般情况下，晶硅电池的温度系数一般是～%/℃，非晶硅电池的温度系数一般是%/℃左右。而光伏组件的温度并不等于环境温度。下图就是光伏组件输出功率随组件温度的变化情况。 在正午12点附近，图中光伏组件的温度达到60摄氏度左右，光伏组件的输出功率大约仅有85%左右。除了光伏组件，当温度升高时，逆变器等电气设备
光伏理论发电功率及受阻电量计算方法 第一章总则 第一条为进一步完善电网实时平衡能力监视功能，规范日内市场环境下光伏理论发电功率及受阻电量等指标的统计分析，依据《光伏发电站太阳能资源实时监测技术要求》（GB/T 30153-2013）、《光伏发电功率预测气象要素监测技术规范》（Q/GDW 1996-2013）的有关要求，制定本方法。 第二条本方法所称的光伏电站，是指按照公共电站要求已签订《并网调度协议》、集中并入电网的光伏发电站，不包括分布式光伏发电系统。 第三条本方法适用于国家电网公司各级电力调度机构和调管范围内并网光伏电站开展理论发电功率及受阻电量统计计算工作。 第二章术语和定义 第四条光伏电站发电功率指标包括理论发电功率和可用发电功率。光伏电站理论发电功率指在当前光资源情况下站内所有逆变器均可正常运行时能够发出的功率，其积分电量为光伏电站理论发电量；光伏电站可用发电功率指考虑站内设备故障、缺陷或检修等原因引起受阻后能够发出的功率，其积分电量为光伏电站可用发电量。 第五条光伏电站受阻电力分为站内受阻电力和站外受
阻电力两部分：站内受阻电力指光伏电站理论发电功率与可用发电功率之差，其积分电量为站内受阻电量；站外受阻电力指光伏电站可用发电功率与实发功率之差，其积分电量为站外受阻电量。 第六条全网理论发电功率指所有光伏电站理论发电功率之和；全网可用发电功率指考虑断面约束的光伏电站可用发电功率之和；可参与市场交易的光伏富余电力指全网可用发电功率与实发功率之差。 第七条全网站内受阻电力指所有光伏电站站内受阻电力之和；全网断面受阻电力为因通道稳定极限、电网设备检修、电网故障等情况导致的光伏受阻；全网调峰受阻电力指全网可用发电功率与实发功率之差。 第三章数据准备 第八条计算理论发电功率和受阻电力需准备的实时数据包括光伏电站实际发电功率、逆变器运行数据和状态信息、气象监测数据、开机容量；非实时数据包括光伏电站基本参数 (格式见附表)、样板逆变器型号及其数量、全站逆变器型号及其数量等。 第九条所有光伏电站应配备气象监测设备，并向调度机构实时上报气象测量数据，气象数据满足以下条件：（一）气象监测设备测量要素
影响光伏电站发电量的因素有哪些? 光伏电站发电量计算方法，理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率。但由于各种因素的影响，光伏电站发电量实际上并没有那么多，实际年发电量=理论年发电量*实际发电效率。那么影响光伏电站发电量的因素有哪些? 一、太阳辐射量 太阳能电池组件是将太阳能转化为电能的装置，光照辐射强度直接影响着发电量。各地区的太阳能辐射量数据可以通过气象资料查询网站获取，也可以借助光伏设计软件得到。 二、太阳能电池组件的倾斜角度 从气象站得到的资料，一般为水平面上的太阳辐射量，换算成光伏阵列倾斜面的辐射量，才能进行光伏系统发电量的计算。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。大致经验值如下： A、纬度0°～25°，倾斜角等于纬度 B、纬度26°～40°，倾角等于纬度加5°～10° C、纬度41°～55°，倾角等于纬度加10°～15° 三、系统损失 在光伏电站的寿命周期中，组件效率、电气元件性能会逐步降低，发电量随之逐年递减。除去这些自然老化的因素之外，还有组件、逆变器的质量问题，线路布局、灰尘、串并联损失、线缆损失等多种因素。 一般光伏电站的财务模型中，系统发电量三年递减约5%，20年后发电量递减到80%。 1、组合损失 凡是串联就会由于组件的电流差异造成电流损失；并联就会由于组件的电压差异造成电压损失；而组合损失可达到8%以上，中国工程建设标准化协会标准规定小于10%。 因此为了减低组合损失，应注意： 1)应该在电站安装前严格挑选电流一致的组件串联。 2)组件的衰减特性尽可能一致。
2、灰尘遮挡 在所有影响光伏电站整体发电能力的各种因素中，灰尘是第一大杀手。灰尘光伏电站的影响主要有：通过遮蔽达到组件的光线，影响发电量、影响散热，从而影响转换效率；具备酸碱性的灰尘长时间沉积在组件表面，侵蚀板面造成板面粗糙不平，有利于灰尘的进一步积聚，同时增加了阳光的漫反射。所以组件需要不定期擦拭清洁。 3、温度特性 温度上升1℃，晶体硅太阳电池：最大输出功率下降0.04%，开路电压下降0.04%(-2mv/℃)，短路电流上升0.04%。为了减少温度对发电量的影响，应该保持组件良好的通风条件。 4、线路、变压器损失 系统的直流、交流回路的线损要控制在5%以内。为此，设计上要采用导电性能好的导线，导线需要有足够的直径。系统维护中要特别注意接插件以及接线端子是否牢固。 5、逆变器效率 逆变器由于有电感、变压器和IGBT、MOSFET等功率器件，在运行时，会产生损耗。一般组串式逆变器效率为97-98%，集中式逆变器效率为98%，变压器效率为99%。 6、阴影、积雪遮挡 在分布式电站中，周围如果有高大建筑物，会对组件造成阴影，设计时应尽量避开。根据电路原理，组件串联时，电流是由最少的一块决定的，因此如果有一块有阴影，就会影响这一路组件的发电功率。当组件上有积雪时，也会影响发电，必须尽快扫除。
光伏电站发电量计算方法 本篇文章将以①理论发电量②系统预估实际年发电量③电站实际发电量三个方面给大家做介绍。Ps：本片文章以上海地区为例，其他地区可参照修改参数后结合实际情况做出估算对比。 （本文由光伏行业专业EPC——展宇光伏小编编写。 早于市场拥有300kw光伏组件技术的厂家，相对比较年轻但实力雄厚的企业。2017年“0630”累计装机量达到共600兆瓦。专注于光伏领域，做光伏行业技术的开发者，光伏行业的开拓者。在北极星太阳能光伏网、索比光伏网、OFweek等光伏行业专业网站上经常能看到的品牌和项目信息。具体项目举例介绍地面电站（滨海县5.5MW光伏电站扶贫项目）水面电站（滨海县13.5MW水面集中式光伏电站项目）厂房屋顶电站（江苏南通海安县3.22兆瓦分布式光伏电站）等。我们承诺为用户提供做安全的光伏电站，为广大太阳能光伏安装者提供安全的组件和安装服务。截止目前无一起安全事故。） ①理论发电量 1）1MW屋顶光伏电站所需电池板面积 一块235MW的多晶电池板面积1.65*0.992=1.6368㎡，1MW需要1000000/235=4255.32块电池，电池板总面积1.6368*4255.32=6965㎡ 2）年平均太阳辐射总量计算 所列数据(2月份以2 8天记)。 年平均太阳辐射总量=Σ(月平均日辐照量×当月天数) 结算结果为5 5 5 5．3 3 9 MJ／(m 2·a)。 3）理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率=5555.339*6965*17.5% =6771263.8MJ=6771263.8*0.28KWH=1895953.86KWH =189.6万度 ②系统预估实际年发电量 太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5％，因此，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0．9 5的影响系数。 随着光伏组件温度的升高，组f：l二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件，当光伏组件内