5种常见光伏发电量计算方法总结

新用户18032422 2023-10-06 发布于湖南

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本文总结了常用的计算方法用来对项目光伏发电量进行估算，并给出具体计算示例，希望对大家工作有所帮助。

基本概念

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，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。
峰值日照小时数（h）：在所述期内的太阳辐照度累计总量折算成标准测试条件下(辐照度1000w/㎡)持续的时长。

光伏发电量计算

方法1：国标公式计算方法

依据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012第6.6.2条公式进行计算。
Ep=HA×PAZ/Es×K
式中:
    Ep——发电量(kWh)
    HA——水平面太阳总辐照量(kWh/m2）
    Es——标准条件下的辐照度(常数)，其值为1kW/m2
    PAZ——装机容量(kWp)
    K——综合效率系数，受逆变器效率、集电线路损耗系数、光伏组件表面污染系数、修正系数等参数影响。

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）

计算示例1：计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量
	水平面太阳能总辐射量HA: 3.74kWh/㎡/day*365day=1365.1kWh/㎡(PVsyst仿真计算获得)
	装机容量PAZ：28.8kWp (光伏组件：1676mm×994mm，峰值功率320Wp，组件数量90个，装机容量28.8kW，组件面积150 ㎡)
	综合效率系数K：80%  
	Ep=HA×PAZ/Es×K=1365.1kWh/㎡×28.8kWp×80%=31.45MWh

方法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（㎡）；
    K1---组件转换效率；
    K2---为系统综合效率。

这种计算方法是方法1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）。


计算示例2：计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量。
	倾斜面（17°）太阳能总辐照量：1422kWh/㎡(PVsyst模拟获得)  
	组件面积：150㎡
	组件转化效率：16%
	系统综合效率：80%  
	Ep=HA×S×K1×K2=1422kWh/㎡×150㎡×16%×80%=27.30 MWh

方法3：日照小时数估算法

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）（可软件/网上查询）
    K---为系统综合效率（取值为75%-85%，可取80%）

这种计算方法也是方法1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。

计算示例3：计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量。
	装机容量：28.8kWp
	年峰值小时数：1089.96h(通过《最佳安装倾角及发电量速查表.pdf》查询)  
	光伏系统效率：80%  
	Ep=H×P×K=1089.96h×28.8kW×80%=14649kWh=25.11 MWh


[最佳安装倾角及发电量速查表.pdf丨123云盘下载](https://www.123pan.com/s/FQLuVv-VEutv.html)

方法4：PVsyst模拟计算

计算示例4：计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量。
	通过PVsyst模拟，年发电量约33.3MWh。

方法5：斯维尔Sun软件模拟计算

通过斯维尔Sun日照模拟软件，可以进行光伏发电量模拟计算，详见《斯维尔日照分析Sun，可以进行太阳辐射分析和光伏发电量计算》。


计算示例5：计算深圳最佳倾角17°装机容量28.8kW的光伏电站年发电量。
	通过斯维尔Sun进行光伏模拟，年发电量约26.2MWh。

总结

对于一个项目光伏发电量计算，可以有不同的方法来进行计算。对于深圳一个28.8kWp的光伏项目，方法1~方法5计算年发电量分别为：31.45、27.3、25.11、33.3、26.2MWh，可以看出各类计算方法结果差异较大。因此建议有条件时，结合项目实际日照、遮挡等情况进行建模仿真计算，可以得到与实际更为符合的模拟结果。

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参考资料

[1] 《太阳能资源评估方法》GB/T 37526-2019 在线预览: http://c./bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=B85AFB98947334123364272E950E77DD
[2] 《光伏发电太阳能资源评估规范》GB/T 42766-2023在线预览: https://openstd./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=0B24D74EFBD453751DF9915714D44D1B
[3] 《光伏发电效率技术规范》GB/T 39857-2021在线预览: https://openstd./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=766561393E08C9DA8C1B722918456395
[4] 《光伏发电站设计规范（征求意见稿）》: https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/fdzdgknr/zqyj/201909/20190926_241984.html

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