光伏电站系统效率及影响因素简析

光伏电站系统效率及影响 西安特变电工电力设计有限责任公司 2015年8月 因素简析 光伏电站系统效率简析及 组件选型分析 目录一、公司业务简介 二、光伏电站系统简介 三、光伏组件工艺分析 四、光伏组件数据对比 五、项目组件使用案例 西安特变电工电力设计有限责任是特变电工新疆新能源股份有限公司在西安高 新区成立的一家全资子公司，是在特变电工集团公司已经形成的集煤炭、电力、 多晶硅、硅片、组件、逆变器、系统集成应用为一体的完整光伏产业链的基础上， 实现制造业向高端制造服务业转型升级，专注于光伏、风电等新能源业务领域应 用技术研究与开发的高新技术企业。 一、公司业务简介 资质证书 工程设计资质可承接新能源发电 站、风力发电站、220KV以下变电 站及送电线路设计业务 工程咨询丙级资质可承接新能源、建筑专业规 划咨询、编制项目建议书、项目可行性研究报告、 项目申请报告、资金申请报告、评估咨询、该工程 项目管理 工程项目管理资 质可承接新能源 专业全过程策划 和准备阶段具体 业务 2014年占比82 2015年计划70光伏设计 业务范围 一、公司业务简介 风电设计 送变电设计 业务范围 2014年占比6 2015年计划10 2014年占比11 2015年计划20 光伏施工设计容量2014年1.3GW；2015年目标3GW 公司现有员工150多人，其中研究生、本科学历占总人数的90。公司拥有电力行业 新能源设计乙级、送电工程乙级、变电工程乙级、风电设计乙级、工程项目管理丙级、工 程咨询丙级等资质证书，可承接新能源发电站（包括光伏发电、地热发电、垃圾发电、秸 秆发电等可再生能源发电领域）、风力发电站、220KV以下变电站及送电线路设计、咨询 相关业务。 一、公司业务简介 2014年 2015年 1、员工150人 2、业绩计划较2012年增长600 3 1、员工60人 2、业绩较2012年增长207 3、3月首个分布式项目（屋顶）设计完成 4、6月获得电力行业（风电）乙级资质 发展历程及大事记 一、公司业务简介 2012年 2013年 1、员工100人2、业绩较2012年增长400 3、3月通过三体系认证 4、3月中标百兆瓦级山地光伏项目 5、6月中标哈密东南部220kv汇集站工程设计 6、7月上海分公司成立 7、8月获得工程咨询（火电）丙级资质 8、12月首个海外百兆瓦光伏项目主体工程建设完成 9、12月获得工程勘查乙级资质 10、完成农光、渔光分布式光伏电站设计 、计划已有资质升级至甲级5、8月获得工程项目管理（新能源）丙级资质 6、首个百兆瓦级风电互补项目设计完成 1、员工20人 2、3月公司成立 3、12月获得电力行业（新能源发电、变电工程、送变电工程）乙级资质 光伏电站系统效率简析及 组件选型分析 目录一、公司业务简介 二、光伏电站系统效率 三、光伏组件工艺分析 四、光伏组件数据对比 五、项目组件使用案例 二、光伏电站系统效率 影响光伏发电站系统效率的因素 组件匹 配性温度 灰尘 覆盖 直流线路损耗变压器效率逆变器效率 交流线路损耗 二、光伏系统效率 影响光伏发电站系统效率的因素 一般光伏电站全站系统效率80 7 2 3.5 3 2 2 2 一、不同形式辐射量对比实验 实 验 项 目 二、不同形式模块发电量对比实验 三、串联光伏阵列阴影遮挡实验 二、光伏电站系统效率 11 实 验 项 目 四、宏观积灰影响程度试验 五、组串、线损及电能质量实验 六、组件失配实验 七、无线通讯实验 发电量 组串匹配性设计 高效逆变器应用 集电线路优化仿真 二、光伏电站系统效率 提升非晶合金变压器的应用 开关柜与自动化系统技术升级应用 仿真系统对设计验算分析应用 全面的力学仿真分析3 集电线路的仿真设计4 高效 可靠 专业化的设计软件应用2 综合考虑电站整体的匹配性1 二、光伏电站系统效率 注重降低各环节的损耗 组串分组匹配性设计 对设计结果的仿真校验 5 6 7 经济 先进 8 不断创新的科研能力 光伏电站系统效率简析及 组件选型分析 目录一、公司业务简介 二、光伏电站系统效率 三、光伏电站系统优化 四、光伏电站设计保障 五、项目实际应用案例 通过组串匹配性设计仿真软件，可将同一组串的 组件设计在最佳匹配状态 组串匹配性仿真软件的应用 三、方案系统优化 发电量提高1-2 采用科学手段，优化板阵直流集电线路，进一步 降低线路损耗。 三、方案系统优化 仿真设计技术的应用，将使集电汇流线路的直流 损耗和交流损耗进一步降低，而提高发电量。 集电线路优化仿真应用 三、方案系统优化 提高发电量降低线路损耗 1.1降低直流损耗0.5 降低交流损耗0.6 单多晶电池比较单晶转换效率高于多晶，且差距将持续扩大 20.5 20.8 21.0 22.0 21 22 23 单晶 多晶 三、方案系统优化 19.8 17.8 18.0 18.2 18.3 18.4 17 18 19 20 2015H1 2015H2 2016H2 2017H2 2018H1 单晶适应光谱范围更广，从而具有更好的弱光发电能力，这一优势在阴 雨天更为突出 正常光谱辐照度 分布占比 AM1.5太阳光辐照度 分布占比 阴天光谱辐照度 分布占比 单晶光谱响应 90.06 90.44 89.54 多晶光谱响应 84.10 84.76 81.86 相差 5.96 5.68 7.68 温度增 加 单晶在日照下温度升幅较小，决定了在同等标称功率下更高的发电能力， 这一能力在高温下表现更为明显 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 1℃ 2℃ 3℃ 4℃ 5℃ 6℃ 7℃ 电池工作温度升高与功率减少的关系 功 率 减 少 电池的工作温度每提高1℃，组件实际输出功率下降0.4-0.43 单晶晶体结构单一，材料纯度高，内阻小，温度升幅较小 同样日照条件下，单晶工作温度比多晶低6℃，功率损失比多晶少2.4-3 -3.5 -3.0 -2.5 -2.0 电站投资成本比较每瓦单晶系统投资比多晶低0.01元 单晶 多晶 备注 组件规格 156*156*60 156*156*60 / 组件功率 275W 260W / 组件单价 4.11元/W 3.98元/W 国内一线品牌价格 比较基准国内一线品牌单晶和多晶组件 系统投资结构单晶组件价格高0.13元/W，BOS成本节约0.14元/W，总成本节约0.01元/W 每1GW电站采用单晶组件比多晶节约1000万元 单晶 多晶 备注 组件 4.11 3.98 国内一线品牌 金额与组件数量相关的设备 1.15 1.24 支架、夹具、支墩、串联电缆、汇流箱、汇 流电缆、 接地系统等 建安工程费 0.50 0.54 人工费、安装费 金额与组件数量无关的设备 0.90 0.90 逆变器、变压器、配电柜、控制系统、升压系统等 综合管理费 0.40 0.41 材料费、项目管理费等 合计 7.06 7.07 光伏电站系统效率简析及 组件选型分析 目录一、公司业务简介 二、光伏电站系统效率 三、光伏电站系统优化 四、光伏电站设计保障 五、项目实际应用案例 RETScreen清洁能源 项目分析软件 PVSYST设计软件 倾角光资源专业软件的使用 四、方案设计保障 23 特变电工光伏 工程设计软件 v丰富的地面观测站、NASA和估算辐射数据库 v可视化程度很高的三维地模转化系统 v真实的全年动态阴影遮挡分析系统 v光伏并网、光伏离网、光伏建筑一体化设计系统 v光伏并网、光伏离网、光伏水泵设计系统 v强大的数据分析系统 v各种跟踪形式下的辐射数据处理和发电量 计算系统 v各种能效和可再生能 源技术的能源产量、 节能效益、寿命周期 成本、减排量和财务 风险评估系统 v电站经济效益和非经 济效益分析系统 方案效果专业软件的使用 四、方案设计保障 24 光伏厂区厂 址渲染效果 光伏厂区等 高线识别 各种专业软件的使用 四、方案设计保障 25 光伏支架在 地模基板上 的布置图 光伏支架渲 染效果图 Fluent 定量计算各种 Ansys 对支架系统进 载荷强度专业软件的使用 四、方案设计保障 环境条件下的 风荷载、电站 风荷载分布等 行结构强度校 核，结构优化 设计等 使用ANSYS软件对结构件进行静力学分析计算。 主要目的 四、方案设计保障 分析支架受力情况，校 核支架结构件强度和刚 度，对结构件进行优化 设计。 压块 强度和刚度分析 四、方案设计保障 28 60*40*2.5方钢结构强度分析 四、方案设计保障 计算结果 后立柱 强度分析 光伏电站系统效率简析及 组件选型分析 目录一、公司业务简介 二、光伏电站系统效率 三、光伏电站系统优化 四、光伏电站设计保障 五、项目实际应用案例