王斯成:关注光伏五要素,实现收益最大化

2014-02-12 11:44:16 太阳能发电网
国家近期出台了一系列支持中国光伏市场发展的政策措施,2014 年的装机目标也调整至14吉瓦。现行政策收益率偏低,如何在现有的政策框架下开发光伏项目并实现盈利,如何在低电价状态上开发分布式光伏并实现盈利,是对所有光伏开发商的挑战。 2014 年想

 

  IEC61724(光伏系统性能监测 - 测量、数据交换和分析导则)中提出了评价光伏发电系统性能的参数-性能指数(Performance Ratio,简称PR)。需要说明的是:1)光伏系统性能指数(PR)已经排除了太阳能资源的差异,真正反映了光伏系统的质量和效率,比如在西藏的一个光伏电站,年等效利用小时数高达1600 小时,而方阵面峰值日照时数为2000 小时,该系统的PR 等于80%;北京一套光伏系统年满发1200 小时,方阵面辐射量1400kWh/m2,则PR=86%,北京的光伏系统虽然总的发电小时数不如西藏的系统,但质量和能效显然高于西藏的系统。2)自动太阳跟踪器虽然可以提高发电量,降低发电成本,但并不能提高PR,因为分母的辐射量也提高了。3)PR 值并没有排除温度差异,不同的使用地点或不同的安装方式都会影响到光伏电池的工作温度,在热带地区和在寒冷地区工作的光伏系统,即使质量一致,热带地区光伏系统的PR 值也会偏低,为了客观比较电站性能,还需要做温度校正。PR 的影响因素很多,包括:系统的电器效率(组件串并联损失、逆变器效率、变压器效率、其它设备效率、温升损失、线路损失等)、组件衰降、遮挡情况、光反射损失、MPPT 误差、故障情况和运行维护水平等,暂不考虑测量误差和电网弃光的影响。

  加州效率(CEC效率):美国加州效率不但考虑了加州的光照条件,还考虑了光伏电池受温度的影响。光伏电池温度的影响主要表现在逆变器光伏阵列的输入电压,温度高时输入电压低,温度低时输入电压高。CEC 效率的测试条件如下:分別在“额定输入直流电压”、“最大输入直流电压”和“最小输入直流电压”三种条件下,个別记录其在额定最大输入功率的10%, 20%, 30%, 50%, 75%, 和100%六种条件下的18 个转换效率。其中转换效率= 输出功率/ 输入功率X100% 。加州效率有“最高效率”、“平均效率”和“加权效率”,加权效率不考虑温度影响,只考虑了光照条件,可以与“欧洲效率”对比;最高效率即是常规逆变器标注的最高效率;平均效率即考虑了光照条件,也考虑了环境温度的影响。

  三种加州效率的定义如下:峰值效率 (Peak Efficiency): 指上述18 个转换效率中最高的效率;标称平均效率 (Nominal Average Efficiency): 指三种输入直流电在50%, 75%, 和100% 的输入功率下所记录下共9 个转换效率的平均值;

  CEC 加权效率(Weighted Efficiency):考虑了一天当中光照条件的变化。依据直流输入最大功率的10%, 20%, 30%, 50%, 75% 和100%六种条件下,以权重值分別为4%, 5%, 12%, 21%, 53% 和5% 的分配所计算出的加权效率值。

  如果光伏部件或工程的质量控制不力,则故障检修损失将会明显提高,甚至超过10%,因此严格质量控制是降低故障检修损失的重要前提。弃光(包括延迟接入和限发)现象目前已经在西部大型光伏电站出现,随着光伏与电网规划建设同步,这一问题将会得到解决。

  为了得到光伏系统的性能指数(PR),从而准确评估光伏电站或分布式光伏的质量和能效,高质量的数据监测和数据采集系统是必要的。本文所采用的数据,包括太阳跟踪器的增益,光伏系统不同安装方式的温度损失,以及光伏电站PR值等,均采用国外数据。之所以如此也是迫于无奈,很难找到国内的完整数据。

  因此,数据采集和监测对于电站评估和技术改进是非常重要的,也代表了光伏电站建设的成熟程度。光伏项目所安装的数据采集和监测系统所监测和采集的数据、采样精度、采样周期和监测时段均应符合GB/T20513(IEC61724)“光伏系统数据监测、测量、数据交换和分析导则”标准的要求。(作者为国家发改委能源研究所研究员)



作者:王斯成 来源:中国能源报 责任编辑:admin

太阳能发电网|www.solarpwr.cn 版权所有