敦煌10MW大型光伏电站项目发电量模拟计算书
- 格式:doc
- 大小:8.88 MB
- 文档页数:17
光伏发电量计算范文光伏发电是一种利用太阳能将光转化为电能的技术,近年来受到了广泛关注和应用。
光伏发电是一种清洁、可再生的能源,具有逐渐代替传统能源的潜力。
在计算光伏发电量时,需要考虑多个因素,包括太阳辐射强度、光伏组件效率、太阳能照射时间等。
下面将详细介绍光伏发电量的计算方法。
首先,计算光伏发电量的第一个步骤是确定太阳辐射强度。
太阳辐射强度是太阳光每单位时间和单位面积照射到地球上的能量。
太阳辐射强度会随着地理位置和时间的变化而变化,通常以千瓦时/平方米/天(kWh/m²/d)或兆焦耳/平方米/天(MJ/m²/d)来表示。
根据实际情况,可以通过太阳能辐射数据表或太阳辐射气象站提供的数据来获得。
其次,计算光伏组件的效率。
光伏组件的效率是指将太阳辐射能转化为电能的能力。
光伏组件效率通常以百分比来表示,计算方法是将光伏组件输出的电能除以太阳能辐射强度。
可以从光伏组件的性能参数中获取光伏组件的效率值。
最后,计算光伏发电量。
光伏发电量可以通过以下公式来计算:其中,太阳辐射强度单位为kWh/m²/d,光伏组件面积单位为平方米(m²),光伏组件效率为百分比(%),发电时间单位为小时(h)。
值得注意的是,光伏发电量的计算结果只是给出了理论上的数值,实际的发电量会受到多种因素的影响,例如天气条件、光伏组件的清洁程度、阴影遮挡等。
因此,在实际应用中,需要根据实际情况进行修正和调整。
总结起来,计算光伏发电量需要考虑太阳辐射强度、光伏组件效率、发电时间等因素。
通过合理的计算和实际应用,可以预测光伏系统的发电量,为光伏发电的规划和应用提供参考。
光伏发电是一项具有广阔前景的清洁能源技术,相信在未来的发展中将会有更广泛的应用。
10 兆瓦太阳能电站方案10 兆瓦的太阳能光伏并网发电系统,推荐采用分块发电、集中并网方案,将系统分成10 个1 兆瓦的光伏并网发电单元,分别经过0.4KV/35KV 变压配电装置并入电网,最终实现将整个光伏并网系统接入35KV 中压交流电网进行并网发电的方案。
本系统按照10 个1 兆瓦的光伏并网发电单元进行设计,并且每个1兆瓦发电单元采用4台250KW并网逆变器的方案。
每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列,太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜,然后经光伏并网逆变器和交流防雷配电柜并入0.4KV/35KV 变压配电装置。
(一)太阳能电池阵列设计1 、太阳能光伏组件选型(1 )单晶硅光伏组件与多晶硅光伏组件的比较单晶硅太阳能光伏组件具有电池转换效率高,商业化电池的转换效率在15% 左右,其稳定性好,同等容量太阳能电池组件所占面积小,但是成本较高,每瓦售价约36-40 元。
多晶硅太阳能光伏组件生产效率高,转换效率略低于单晶硅,商业化电池的转换效率在13%-15%,在寿命期内有一定的效率衰减,但成本较低,每瓦售价约34-36 元。
两种组件使用寿命均能达到25 年,其功率衰减均小于15%。
(2)根据性价比本方案推荐采用165W P太阳能光伏组件,全部为国内封装组件,其主要技术参数见下表:2、并网光伏系统效率计算并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、交流并网等三部分组成。
(1)光伏阵列效率n i:光伏阵列在1000W/m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:组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等,取效率85% 计算。
(2)逆变器转换效率n 2 :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95%计算。
(3)交流并网效率n 3 :从逆变器输出至高压电网的传输效率,其中主要是升压变压器的效率,取变压器效率95%计算。
光伏发电系统计算方法1.功率的计算光伏发电系统的功率计算主要涉及到光伏组件和逆变器的功率。
首先,需要确定光伏组件的额定功率。
光伏组件的额定功率通常在组件上标识,单位为瓦特(W)。
如果系统中使用多个光伏组件,可以将每个组件的额定功率相加,得到系统的总功率。
其次,需要确定逆变器的额定功率。
逆变器是将直流电转换为交流电的装置,逆变器的额定功率应等于系统中所有光伏组件的总额定功率。
逆变器的额定功率一般在逆变器上标识,单位为瓦特(W)。
最后,需要考虑系统的损耗。
系统的损耗包括光伏组件的温度损耗、电线传输损耗和逆变器效率损耗等。
通常,可以根据光伏组件和逆变器的技术参数,结合实际情况给出相应的损耗率。
2.能量的计算首先,需要获取太阳辐射量的数据。
太阳辐射量通常用辐照度来表示,单位为瓦特每平方米(W/m²)。
可以通过气象台或太阳能资源地图等方式获取所在地区的太阳辐射量数据。
然后,需要计算光伏组件的转换效率。
光伏组件的转换效率指的是光伏组件将太阳辐射转换为电能的能力。
光伏组件的转换效率一般在组件上标识,通常在15%到25%之间。
最后,需要考虑系统的损耗。
系统的损耗包括光伏组件的温度损耗、电线传输损耗和逆变器效率损耗等。
损耗率可以根据光伏组件和逆变器的技术参数给出。
能量的计算公式为:能量=太阳辐射量×光伏组件的转换效率×(1-损耗率)3.系统容量的计算系统容量=总用电量/(太阳辐射量×光伏组件的转换效率×(1-损耗率))其中,总用电量的单位为千瓦时(kWh),太阳辐射量的单位为瓦特每平方米(W/m²),光伏组件的转换效率和损耗率需要根据具体情况给出。
综上所述,光伏发电系统的计算方法主要包括功率的计算、能量的计算和系统容量的计算。
这些计算方法可以帮助工程师和设计人员确定光伏发电系统的参数,确保系统能够稳定产生电能。
10MWP太阳能光伏发电工程项目建议书1.项目概述本项目旨在建设一个10兆瓦光伏发电工程,利用太阳能发电,为周边地区提供清洁能源。
项目将引入先进的光伏发电技术,充分利用太阳能资源,实现可持续发展目标。
2.项目背景随着全球能源需求的增加和环境问题的日益突显,清洁能源的开发和利用成为全球热点。
太阳能光伏发电作为一种可再生能源,具有环保、可持续、稳定等优势,有着广阔的应用前景。
3.项目目标3.1主要目标建设一个10兆瓦规模的光伏发电工程,将太阳能转化为电能,为周边地区供电。
3.2具体目标3.2.1实现全年光伏发电总量达到10兆瓦时。
3.2.2提供可靠的清洁能源,帮助减少对传统能源的依赖。
3.2.3改善周边地区能源供应,提高生活品质。
4.项目内容4.1技术选型选择先进的太阳能光伏发电技术,包括光伏组件、逆变器、支架等设备,确保光电转化效率和整个系统的可靠性。
4.2项目规模建设一个10兆瓦光伏发电工程项目,主要包括太阳能光伏发电组件、逆变器、配电系统等设备。
4.3项目区域选择选择光照条件良好、适合太阳能发电的地区,确保项目的发电效益。
4.4环境影响评估进行项目的环境影响评估,确保项目的建设和运营对环境的影响最小化。
5.项目实施计划5.1前期准备阶段开展项目可行性研究,确定项目实施方案,并进行项目申请。
5.2设计和采购阶段编制项目施工设计,采购相关设备和材料。
5.3施工和调试阶段进行项目的土建施工、设备安装、系统调试等工作。
5.4项目运营和维护阶段项目完成后,进行运营管理和定期维护,确保发电效益的持续性。
6.项目预算根据项目规模和所选择的技术,编制项目预算,并确保项目的合理投资。
7.风险评估7.1市场风险由于光伏发电市场竞争激烈,项目可能面临市场风险,需进行市场调研和风险评估。
7.2技术风险由于光伏发电技术的不断更新,项目可能面临技术风险,需跟踪和应用最新的技术成果,确保项目的技术可靠性。
7.3政策风险项目可能面临政策风险,需关注国家和地方的能源政策,确保项目能够符合相关政策要求。
招标人:甘肃省发展和改革委员会招标代理:中设国际招标有限责任公司招标编号:0713-0840********/01甘肃敦煌10兆瓦光伏并网发电特许权示范项目投标文件第四册技术部分(下)投标联合体:华能新能源产业控股有限公司常州天合光能有限公司2009年3月19日甘肃敦煌10兆瓦光伏并网发电特许权示范项目投标文件总目录第一册商务部分第三部分法定代表人授权书第四部分联合体协议第五部分资格和资信证明文件第六部分光伏电站主要设备制造商与投标人签署的供货协议第八部分光伏电站设备国内自主化方案第十二部分特许权协议草案偏差表第十三部分购售电合同草案偏差表第十四部分融资计划及可行性附件一投标人财务报表附件二光伏电站设备国内自主化方案第二册投标函及保证金第一部分投标函第二部分投标保证金第三册技术部分(上)第七部分可行性研究报告第四册技术部分(下)第九部分项目验收方案第十部分项目运营方案第十一部分项目移交方案第五册报价方案第十五部分投标报价表第十六部分报价说明目录第九部分项目验收方案 09.1项目验收标准 (1)9.2项目验收方案 (2)9.3工程启动试运行验收 (9)9.4工程竣工验收 (9)9.5工程移交生产验收 (12)第九部分附录 (13)甘肃敦煌10兆瓦光伏并网发电站建设工程质量保证与质量控制方案第十部分项目运营方案 (46)10.1总则 (47)10.2光伏电站概况 (47)10.3运营方案 (47)10.4运营标准 (49)10.5并网调度和计量 (59)第十一部分项目移交方案 (61)11.1项目移交的初步方案 (62)11.2移交范围 (62)11.3移交流程 (63)11.4移交生效 (65)11.5移交其它事宜 (65)第九部分项目验收方案(第九部分的附录为建设工程质量保证与质量控制方案)9.1项目验收标准1)执行《招标文件》有关规定(招标编号:0713-0840********/01)。
2)光伏组件、逆变器及其它设备国产化率、总装方案。
甘肃敦煌10兆瓦光伏并网光伏电站工程可行性研究报告总目录TB0901GA-A-01 可行性研究报告说明书TB0901GA-A-02 光伏发电场总平面图TB0901GA-A-03 光伏发电场控制中心总平面图TB0901GA-A-04 光伏组件固定式安装单元一二平面布置图TB0901GA-A-05 光伏组件固定式安装单元三四平面布置图TB0901GA-A-06 光伏组件固定式安装单元五六平面布置图TB0901GA-A-07 剖面图I-ITB0901GA-A-08 光伏组件单轴追踪式安装单元布置图TB0901GA-A-09 电气主接线图TB0901GA-A-10 配电装置及中控楼电气布置图TB0901GA-A-11 就地升压单元电气布置图TB0901GA-A-12 逆变器(A型)平面图TB0901GA-A-13 逆变器(A型)立面图,剖面图TB0901GA-A-14 逆变器(B型)平面图TB0901GA-A-15 逆变器(B型)立面图,剖面图TB0901GA-A-16 配电装置及中控楼地上一层平面图TB0901GA-A-17 配电装置及中控楼屋面平面图TB0901GA-A-18 配电装置及中控楼立面图一TB0901GA-A-19 配电装置及中控楼立面图二,剖面图TB0901GA-A-20 办公楼平面布置图TB0901GA-A-21 办公楼屋面布置图TB0901GA-A-22 办公楼剖面图,立面图一TB0901GA-A-23 办公楼立面图二卷册检索号:TB0901GA-A-01 甘肃敦煌10兆瓦光伏并网光伏电站工程可行性研究报告编制单位:上海电力设计院有限公司证书编号:工咨甲21020070011出版日期: 2009年1月甘肃敦煌10兆瓦光伏并网光伏电站工程可行性研究报告批准:审核:校核:编写:目录1综合说明 (5)1.1概述 (5)1.2 主要技术特点 (7)2)防盐胀措施 (12)1.3 太阳能资源 (12)1.4 工程地质 (13)1.5 项目任务和规模 (14)1.6消防 (15)1.7暖通 (16)1.8施工组织设计 (16)1.9工程管理设计 (17)1.10环境保护与水土保持设计 (17)1.11劳动安全与工业卫生 (18)1.12节能方案分析 (19)1.13工程设计概算 (20)1.14上网电价测算与财务评价 (20)1.15结论 (21)2太阳能资源和当地气象地理条件 (21)2.1厂址自然环境概况 (21)2.2厂址所在地太阳辐射观测状况 (22)2.3太阳辐射资料的采集、检验和修正 (24)2.4光伏发电场太阳能资源分析 (29)2.5相关的气象情况 (31)3其它必要的背景资料 (35)由于敦煌地区太阳能资源丰富,无论是从社会、经济角度还是从节能、减排、环保角度看,建设甘肃敦煌10兆瓦光伏并网光伏电站工程都是很有必要的,因此也受到了国家和当地政府的大力支持,给出了一些必要的书面文件,内容包括《国家能源局关于建设甘肃敦煌10兆瓦光伏并网发电示范工程的复函》、《甘肃省国土资源厅关于敦煌10兆瓦并网光伏发电项目建设用地选址意见的函》、甘肃省国土资源厅《关于敦煌10兆瓦并网光伏发电建设项目用地选址是否压覆矿产资源的审查意见》、甘肃省环境保护局(2007)甘环便自字第30号、甘肃省电力公司《关于敦煌10兆瓦并网光伏发电项目入网的意向性意见的函》、《酒泉市国土资源局关于对敦煌10兆瓦并网光伏发电项目选址用地范围内压覆矿产资源情况的函》、《敦煌市人民政府关于支持10兆瓦并网光伏发电项目建设的承诺函》、《敦煌市人民政府关于敦煌光伏并网发电示范项目建设有关事宜的承诺函》、敦煌市国土资源局《关于敦煌10兆瓦并网光伏发电项目用地有关事宜的函》、《敦煌市国土资源局关于敦煌10兆瓦并网光伏发电项目选址是否压覆矿产资源的情况说明》、敦煌市城乡规划局《关于敦煌10兆瓦并网光伏发电项目规划选址意见的函》、《敦煌市环境保护局关于对敦煌10兆瓦并网光伏发电项目建设的环境保护意见》、敦煌市博物馆《敦煌10MW并网光伏发电项目选择范围内涉及文物保护有关情况的说明》等。
10MW塔式:估算
德令哈DNI :~1976kWh/m2.a;~5.4kWh/m2.d;
平均日照时数(标准光照):~5.5H;
平均辐射功率(标准光照):~1KW/m2;
年均余玄效率(估计值):~0.8;(与经纬度、海拔、塔高、镜场布置有关)
太阳岛效率:~0.67;
其他效率(换热、传输、储能等):~0.9
汽轮发电机效率:~0.35;
发电功率:0.211KW/m2;
太阳岛集热面积(10MW):45250m2;(日均电能55MWH)
储能每10MWH(电能)需:8227m2;
10MW、储能7.5小时(储能能力),日均发电9小时(电能90MWH,集热能力),太阳岛镜面:74045m2;
125m2定日镜需:592个;约19.8万/台;1.17亿
100m2定日镜需:740个;约18万/台;1.33亿
80m2定日镜需:926个;约16万/台;1.48亿
定日镜面积减小,总价肯定会略有增加(主要是减速机、控制器因素);
现在看镜面面积80m2比较合适,镜面用型材长度不超过9米,小批量生产市场选材容易,
塔的高度决定各个定日镜反射线仰角,增加塔高,可降低定日镜1前后排间距。
塔高选择是个系统问题,对镜场利用率、镜场余玄效率等,都有一定影响,需要进行优化计算。
塔高选择:80米(粗略估算)
采用125米定日镜,菱形北侧光厂(为多个太阳岛组合考虑),太阳岛占地42公顷。
9组10MW、储能满发9小时太阳岛镜场布置示意图:单位:米。
占地:310公顷;
日均电能:810MWH;。
10MW 光伏电站建设项目标的名称10MW 光伏电站建设项目参考价格50000 万元交易品类 项目融资有 效 期 2009-05-07 至 2009-08-06(已过有效期)免责声明:此信息由网站会员发布,所涉及的全部信息(包括图片等)仅供参考。
本网站不保证此信息完全真实、有效,也不构成任何建议。
详细请见本站法律声明。
项目基本信息所属行业 电力工业 所在地区 甘肃-酒泉市项目及价值介绍 10MW 光伏电站建设项目项目简介: 我国目前能耗中将近70%由煤炭供给,这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。
而太阳能是零排放、零污染的清洁能源,90年代以来,太阳能光伏发电发展很快,光伏组件转化效率已经大幅度提高,组件产品成本大幅降低,建设并网型大型太阳能光伏发电示范项目对于利用清洁能源缓解电力日趋紧张的局面有着深远的意义。
随着国家对绿色能源的重视,太阳能光伏产业的发展与普及必将得到更为迅猛的发展。
建设条件:瓜州县地处西北地区太阳能资源非常丰富的地区,具有优越的光热气候条件,全年日照总时数3360小时,大于等于10℃的积温3661.5℃,年平均气温8.8℃,平均日较差16.1℃,年较差35.3℃,极端最高气温42.8℃,极端最低气温-29.1℃,年均降水量45.7mm ,年蒸发量3140.6 mm ,年相对湿度39-41%,无霜期138-146天。
从地理位置、气候条件、太阳能资源等综合来看,发展光伏发电有着得天独厚的条件。
项目场址拟选在瓜州县城西地区,距离县城1公里。
该区域范围位于杨圈沟-西尖山-华窑山区域性大断裂(F6)北侧的北西西向挤压破碎带内,地震烈度为Ⅶ度。
地质构造稳定,基岩坚实,土壤承载力大。
厂址范围内无人居往,无各类加工企业,建厂无需搬迁。
国道312线、兰新铁路横贯县境,交通运输条件便利。
厂区邻近330KV输变电工程瓜州变电站,电能输送条件便利。
建设内容、规模:购置太阳能电池板,并网逆变器、蓄电池及调控设备、配电设备,组装建成占地面积1平方公里,装机容量 10WM光伏电站。
光伏发电量计算范文光伏发电是一种利用太阳能将光能直接转化为电能的技术。
光伏发电系统由太阳光电池组成,太阳光电池是将太阳光能转化为电能的关键设备。
计算光伏发电量是评估光伏系统效能的重要步骤,本文将介绍光伏发电量的计算方法。
1.光照强度:光照强度是指单位面积上垂直入射的太阳光辐射总量。
通常用W/㎡表示。
光照强度的测量单位包括千瓦时/平方米/年,瓦/平方米等。
太阳光强度受季节、地理位置等因素的影响,需要结合实际环境数据进行测量。
2.太阳能辐射量:太阳能辐射量是指单位时间内通过单位面积的太阳光总量。
通常以GJ/㎡表示。
太阳能辐射量的测量需要使用太阳能辐射仪进行。
太阳能辐射量与光照强度相关,可以通过光照强度数据计算得出。
3.太阳能转化效率:太阳能转化效率是指光伏系统将太阳光转化为电能的效率。
通常以百分比表示。
太阳能电池的转化效率取决于光电池材料的性能以及制造工艺等因素。
常见的太阳能电池转化效率在15%~20%之间。
在计算光伏发电量时,可以使用以下公式:举例说明:假设一些地区的光照强度为1600千瓦时/平方米/年,一些光伏系统的有效光伏模组面积为10平方米,太阳能转化效率为18%。
=2880千瓦时需要注意的是,在实际使用中,光伏发电量会受到多种因素的影响,包括天气、季节以及光伏组件的老化等。
因此,为了减少误差,计算光伏发电量时可以结合历史数据、气象信息以及光伏组件的损耗率等进行修正。
此外,在光伏系统设计中还需要考虑负荷需求和储能需求等因素,以确定光伏系统的规模和发电容量。
总之,光伏发电量的计算是评估光伏系统效能的重要步骤。
通过对光照强度、太阳能辐射量和太阳能转化效率等因素的综合考量,可以计算得出预估的光伏发电量。
然而,需要注意的是,实际发电量可能会受到多种因素的影响,因此在设计和使用光伏系统时需要进行进一步的优化和修正。
光伏电站发电量计算方法(估算、国标算法、精确计算)前言: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的系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。
根据已知条件/设计阶段/需求不同,可以精确计算或估算。
一、精确计算1.国家规范规定的方法依据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012式6.6.2:Ep=HA×PAZ/Es×K本计算方法是国家规范的算法,是发电量计算最全面、精准的算法,但是对于综合效率系数的把握,需要计算电缆线损、逆变器损耗、变压器损耗、组件损耗(温度、遮挡、MPPT跟踪损耗率等)等,对非资深光伏从业人员来讲,很难计算出来,根据仿真结果计算,K的取值在75%-85%之间,根据具体项目而定。
一般项目,初步设计阶段,可按照80%取值;施工图阶段需要详细计算(现在一般使用PVsyst仿真)。
2.辐射量计算方法Ep=HA*S*K1*K2式中:HA---倾斜面太阳能总辐照量(KWh/㎡); S---组件面积综合(㎡); K1---组件转换效率; K2---为系统综合效率。
这种计算方法是第一种方法的变化公式,适用于倾角安装的项目,只要得到倾斜面辐照度(或根据水平辐照度进行换算:倾斜面辐照度=水平面辐照度/cosα),就可以计算出较准确的数据。
系统综合效率K 也需要总额考虑电缆线损、逆变器损耗、变压器损耗、组件损耗(温度、遮挡、MPPT跟踪损耗率等)等损耗一般取值在75%-85%之间。
根据具体项目而定。
初步设计阶段,可按照80%取值;施工图阶段需要详细计算(现在一般使用PVsyst仿真)。
二、估算根据峰值日照小时数计算Ep=H*P*K式中:P---为系统安装容量(KWp)H---为当地峰值日照小时数(h)(注①)(目前我未找到规范要求数值,可软件/网上查询);K---为系统综合效率(取值为75%-85%,可取80%)这种计算方法也是第一种方法的变化公式,简单方便,可以计算每日平均发电量,常用于前期项目发电量估算。
模拟光伏算法
1. 输入:太阳辐射数据(单位:瓦特/平方米)、光伏板参数(单位:瓦特/平方米),时间段(单位:小时)
2. 输出:光伏电池组的发电量(单位:千瓦时)
3. 算法流程:
a. 根据输入的时间段,将太阳辐射数据分成相应的时间间隔(例如每小时一个数据点)
b. 对于每个时间间隔,根据太阳辐射数据和光伏板参数进行光伏电池组的发电量计算:
i. 计算光伏电池组的发电效率(根据光伏板参数)
ii. 计算该时间间隔内的太阳辐射总量(太阳辐射数据乘以时间间隔)
iii. 计算该时间间隔内的光伏电池组发电量(太阳辐射总量乘以发电效率)
c. 将每个时间间隔的发电量累加得到总的发电量
4. 示例:
输入:太阳辐射数据:[100, 200, 300, 400] 瓦特/平方米
光伏板参数:1 瓦特/平方米
时间段:4 小时
输出:光伏电池组的发电量:1.00 千瓦时
解释:对于每个时间间隔,发电量计算如下:
第1小时:发电量 = 100 * 1 = 100 瓦特小时
第2小时:发电量 = 200 * 1 = 200 瓦特小时
第3小时:发电量 = 300 * 1 = 300 瓦特小时
第4小时:发电量 = 400 * 1 = 400 瓦特小时
总发电量 = 100 + 200 + 300 + 400 = 1000 瓦特小时 = 1.00 千瓦时
注意:此为模拟算法示例,实际光伏发电计算可能需要考虑更多因素,如温度、倾斜角度等,算法中仅考虑了太阳辐射和光伏板参数。
实际应用中,请参考正式设计规范并结合所用的光伏系统特性进行算法开发。
敦煌10MW大型光伏电站项目发电量模拟计算书
1、场址地理位置:
场址位于敦煌市七里镇西南,距市区13km。
东经92°30′,北纬40°04′。
平均海拔1200m,距国道215线1 km。
距110KV、容量为51500KVA的杨家桥变电站11 km。
日照辐射量为6882.1MJ/㎡,日照小时数3362h,最大阵风风速14m/s,沙尘天数7d/y。
平均气温9.3℃,场地开阔、平坦,周围无高大建筑和遮挡物,土质为砂砾戈壁滩,地下水水位35m。
2、项目当地光照条件及温度:
3、模型计算条件:
(1)本模型计算的气象资料根据招标资料中敦煌项目当地的气象资料;
(2)跟踪支架建模、排布采用ECOTECT Ver.5.5软件实现,模型中的地理数据由采用U.S.Department of Energy 中敦煌当地的数据。
(3)倾斜面上的太阳辐照强度的计算模型采用Bird and Hulstrom's model (模
型参见文献:Bird and Hulstrom's model from the publication "A Simplified Clear Sky model for Direct and Diffuse Insolation on Horizontal Surfaces" by R.E. Bird and R.L Hulstrom, SERI Technical Report SERI/TR-642-761, Feb 1991. Solar Energy Research Institute, Golden, CO.)(4)跟踪支架系统采用南北方向固定38度倾斜,东西方向±45°跟踪。
(5)本模型分段计算各个部分的功率输出,太阳能电池板输出,逆变器输出,变压器输出,最后计算并网的输出到电网的电量。
(6)系统效率主要考虑的因素有:灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、旁路二极管压降的功率损耗、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、其它设备耗电(跟踪电机等)。
4、 阴影遮挡计算:
整体系统采用南北方向倾角38度,东西方向跟踪的单轴跟踪系统,东西方向系统跟踪范围为±45°。
根据项目当地的情况建立跟踪支架系统模型,模拟实时的光照及阴影状况。
图为从东向西观察,冬至日11时日照情况,可以看出在东西方向和南北方向都不会被阴影遮挡(敦煌处于92°30′E,但采用东八时区,其时间与太阳直射时间相差1hour
42minutes )。
根据相关的排布计算,项目当地的安装面积充裕,因此在这种情况下无需考虑阴影遮挡问题。
(前后间距15.7m,东西间距
7m)
方阵阴影长度,保证反正在南北方向、东西方向都不会遮挡
阴影遮挡。
5、跟踪系统光照强度计算:
将MJ/m2光照强度换算成kWh/m2后:
根据太阳能辐照强度的计算模型,可以计算得到在单轴跟踪系统上的太阳能辐照强度。
见下图:
根据计算,采用了固定倾角(38度)的单轴跟踪系统后,光伏组件的辐射量得到了大幅提升,年辐射重量由1911.7kWh/m2提高到2866.6
kWh/m2。
6、发电量的模拟计算:
(1)灰尘、雨水遮挡引起的效率降低
项目当地处在戈壁地区,且近邻高速公路,考虑到灰尘较大,在不考虑经常性人工清理的情况下,根据相关文献,采用相对保守的数值:10%
(2)温度引起的效率降低
电池板工作温度可以由以下计算公式:
NOCT=45°C, Kt晴朗指数0.7, Tc 为电池板温度,Ta为环境温度
根据招标文件提供的温度平均值及电池组件的温度效率因素,
可以计算得到平均值为7.2%。
(3)旁路二极管压降的功率损耗
旁路二极管引起的压降约为0.7V,计算到效率损失为0.1%
(4)组件串联不匹配产生的效率降低
组件串联因为电流不一致产生的效率降低,根据电池板出厂的标称偏差值,取为3%
(5)逆变器的功率损耗
选择合适的逆变器,根据逆变器的欧洲效率及效率曲线,逆变器的平均效率取为95.4%
(6)直流交流部分线缆功率损耗、
根据项目的直流、交流部分的线缆连接,分别计算直流和交流部分的线缆损耗
=2.4%
(7)变压器功率损耗、
选用合适的变压器,变压器部分的功率损耗计为3%。
(8)其它设备耗电(跟踪电机等)
其它相关设备,包括跟踪电机耗电,计合这部分的功率损耗为3%。
(9)各月均发电量计算表格
(10)各月均发电量计算柱状图
(11)月平均发电效率计算(每瓦发电量)
由上表格可以看出,每瓦年平均发电量为2.012度。
由上图可以看出各月的发电效率为5月最高
(12)系统效率计算(含组件效率)
经过计算,全年组件输出的效率为11.15%,系统总体效率为10.08%。
(含组件效率)
(13)25年发电量计算
按照光伏电池板25年衰减20%进行计算,在25年内的年均发电量为1833.3万度电,在第13年将达到25000万度电。
7、小结:
本文通过ECOTECT进行建模结构模型,根据Bird and Hulstrom's model模型进行在跟踪系统上太阳辐照强度的计算;对整体系统中影响效率的因素进行了分析和计算,对某些不确定影响因素(灰尘影响情况)进行了合理的假定;根据招标文件中给出的项目所在地的气候、光照情况,并结合美国能源局在敦煌当地的地理数据,对敦煌10MW电站的发电量进行了模拟计算。
该计算结果显示,在敦煌项目所在地10MWp光伏电站,第1年预计发电量为2,028万度电,单位组件年发电效率为2.012kWh/Wp.Year。
25年平均发电量预计为1,833万度电,将在第13年的时候总发电量超过25,000万度电。