屋随着屋顶分布式光伏电站项目逐年增长,光伏电站的发电效率探讨日益热烈。山东某屋顶分布式光伏电站装机容量3MW,采用平铺及最佳倾角安装,共有15台逆变器。分别对各逆变器进行为期一年的电量统计,并将统计值汇总对比分析。
可靠性指标
1.电站运行率
式中:
ηN:统计期内光伏电站运行率;
N0:统计期内各逆变器投运天数之和;
N:统计期内逆变器总台数与天数的乘积。
2电站停运天数(总体停运)
全年共计停运12天。共包括:2月8日~2月13日,2月23日~2月24日,10月1日~10月3日,11月11日。
3逆变器故障统计
电量指标
1电站全年总有效发电量
式中:
—统计周期内的光伏电站发电量总和;
N——统计周期内的分站点个数;
Ei——统计周期内的第i个发电单元的发电量,即该发电单元的输出电量。分布式光伏电站以各发电单元电能计量表的正向计量数值为准。
2上网电量
式中:Ek—统计周期内光伏电站的上网电量。
3购网电量
该电量是站用电量一部分,为了方便与电网核算,将购网电量统一至站用电量。
式中:Ej—统计周期内光伏电站的购网电量。
4结算电量
式中:
E结算电量—统计周期内企业用户内部消耗的光伏电站的总电量;
Ei—统计周期内光伏电站的总发电量;
Ej—统计周期内光伏电站的站用电量;
Ek—统计周期内光伏电站的上网电量;
n—统计周期内的光伏发电单元的个数。
效能指标
1等效发电小时数
2电站整体效率
电站一年的系统效率PR定义为:
当地的峰值日照时间通过软件模拟获得。我们使用三个软件进行了模拟(NASA、SolarGis、Meteonorm)。下表为三个软件模拟的气象数据,并根据上式计算得到的系统效率。
可以看出,电站全年系统效率介于73-81%之间(该电站为最佳角度安装)。如果以SolarGIS为准,系统效率PR=76.2%。
如果将电站总体停运天数(12天)发电量合算进全年发电量中,可得SolarGIS标准下系统效率在PR=78.8%。
系统运维
日常运维只进行简单的电压电流测试,没有采用清洗、热斑效应检测等常规运维手段。
结论
该屋顶分布式光伏电站全年总发电量389万kWh,平均每年约130万kWh/MW,全年整体系统效率76.2%。逆变器全年平均故障时间约为3.85%。折算进电站总体停运天数后,全年整体系统效率78.8%。
考虑到组件清洗及故障检测带来的额外增益,屋顶分布式光伏电站全年整体系统效率可以达到甚至超过80%的系统效率。