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      光伏發(fā)電站容配比問題的探討

      2017-09-01 13:21:21邵松曹海英
      科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年23期
      關(guān)鍵詞:峰值

      邵松+曹海英

      摘 要:目前光伏發(fā)電站安裝容量是按組件峰值功率累加值計算的容量,但實際發(fā)電量遠遠達不到峰值功率,根據(jù)PVSYST模擬數(shù)據(jù)顯示,大部分時間光伏組件僅能達到峰值功率50%左右,造成公共系統(tǒng)資源浪費,為此作者對逆變器的最優(yōu)容配比進行探討,給光伏發(fā)電站的建設(shè)者,設(shè)計者以參考。

      關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電站;峰值;容配比

      中圖分類號:TM615 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)23-0029-02

      1 概述

      逆變器是光伏發(fā)電站中將光伏電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流的裝置。容配比是光伏組件的峰值功率與逆變器額定輸出功率的比值。

      由于光伏電場占地面積大,直流側(cè)電壓低,電流大,導(dǎo)線有一定的損耗,此處損耗值取2%;大量的太陽能電池板之間存在一定的特性差異,不一致性損失系數(shù)取3%;考慮太陽能電池板表面即使清理仍存在一定的積灰,遮擋損失系數(shù)取3%;光伏并網(wǎng)逆變器的效率(無隔離變壓器,歐洲效率)約為98.7%,考慮到夜間損耗按98%考慮;油浸變壓器的效率達到98%;早晚不可利用太陽能輻射損失系數(shù)3%;光伏電池的溫度影響系數(shù)按1%考慮。系統(tǒng)效率為:98%×97%×97%×96%×98%×97%×97%×99%=80%,所以組件的實際到達逆變器的功率遠小于峰值功率,為此如何提高容配比,使逆變器輸出電量最佳,提高項目經(jīng)濟收益率成為探討的問題。

      2電站簡介

      本文所探討的問題以新疆吐魯番20MW光伏項目為例,此項目2013年核準(zhǔn)建設(shè),2013年底并網(wǎng)發(fā)電,位于新疆戈壁,土地較平整。本項目采用245Wp型晶體硅光伏組件,共計40臺500kW逆變器。

      根據(jù)圖RETScreen軟件分析得到本項目的光伏組件在朝向正南36度傾斜后,年平均每天太陽輻射量為5.10度/平方米/日,即年太陽總輻射量達到6705.3MJ/m2,折合標(biāo)準(zhǔn)日照條件(1000W/m2)下日照峰值小時數(shù)為1863小時。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析:項目所在地水平面年輻射量為:1584kWh/m2;36度傾斜面年輻射量為:1863kWh/m2,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)日照(日照輻射強度為1000W/m2)峰值小時數(shù)1863小時;年發(fā)電利用小時數(shù)(發(fā)電當(dāng)量小時數(shù))初始值:1863×79%(綜合效率)=1490小時。

      3 光伏發(fā)電站容配比綜合分析

      為探究上述問題,筆者采用PVSYST模擬了5種不同的組合:

      (1)光伏組件容量與逆變器容量超配值為1、1.025、1.05、

      1.075、1.10進行計算;

      (2)光伏組件至逆變器直流母線的效率分別取80%進行

      計算;

      (3)考慮到部分逆變器允許短時超發(fā)的能力及限額的能力;

      (4)投資總價分別按照2013年的投資及電價進行計算(注釋:該價格僅為計算提供一個參考,讓讀者了解分析思路);

      (5)根據(jù)上述計算結(jié)果,再綜合計算因超配增發(fā)的電量;

      (6)綜合步驟(4)、(5)的計算結(jié)論,完成△發(fā)電量與△投資的增加值計算經(jīng)濟效益,確定出最優(yōu)容配比。

      上述計算結(jié)論繪制下圖,其中各模型為:

      4 結(jié)束語

      光伏發(fā)電站最優(yōu)容量配置比的影響因素包括:太陽能資源、電站綜合效率、逆變器超發(fā)能力、電站綜合投資等,同一區(qū)域,當(dāng)投資水平較高時,最佳容配比會相應(yīng)的增加,換而言之,需要增加容配比來分攤較高的成本,但其相應(yīng)的資本金財務(wù)內(nèi)部收益率會有所降低。光伏發(fā)電站最優(yōu)容量配置比應(yīng)在設(shè)計前期結(jié)合上述各因素綜合分析,以增強光伏電站的綜合效益。

      參考文獻:

      [1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50797-2012,光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2012.

      [2]信息產(chǎn)業(yè)部(電子).GB/T 2297-1989.太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語[S].1989.

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