光伏组件容量超配对光伏电站质量和收益的影响探讨 于霄童

Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 版权所有 未经许可 请勿传播 光伏组件容量超配对光伏电站 质量和收益的影响探讨 2017年 10月 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 目录 1. 光伏电站装机功率标称方式 2. 为何要研究光伏 /逆变器配比 3. 如何设计 4. 超配对投资收益的影响 5. 总结 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 1.光伏电站装机功率标称方式 国内电站装机功率 xxMWp 光伏组件标称功率 标准测试条件下（ STC AM1.5， 1000W/m2， 25℃ ），光伏组件的最大输出功率 光伏组件的标称功率 标称功率三要素 太阳辐照 强度 电池 温度 大气质量 不易量化 简化模型 简化模型 重点分析 不易量化 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 2.为何要研究光伏 /逆变器配比  降本增效，提高投资收益  有利于电网调度、政府部门对光伏电站的精细化管理和统计 国内项目备案均采用直流标称功率，交流侧信息缺失 电站项目建设及交易过程中，易出现异议 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 月份 全局水平辐射 W / m 2 水平散射 W / m 2 温度 ℃ 阵列表面辐射 1 0 0 0 的小时数 1 81 30 - 8 .3 0 2 101 34 - 3 .3 7 3 135 54 3 .7 19 4 162 69 1 0 .9 30 5 188 80 1 6 .6 16 6 184 79 2 0 .7 13 7 186 76 2 2 .4 16 8 161 75 2 0 .4 4 9 132 65 15 6 10 112 50 8 .6 8 11 83 31 0 .3 1 12 75 26 - 6 .6 0 年 1600 669 8 .4 120 甘肃白银某项目地气象数据 项目所在地  太阳资源二类地区  光伏阵列倾角 30  气象数据来源 Meteonorm7.1  数据处理 PVSyst  倾斜表面太阳辐射计算模型 Perez-Inerchen 以甘肃省白银市某项目为例 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 甘肃白银某项目地光伏阵列表面太阳辐射强度分布图 （ PVSyst模拟，数据来源 Meteonorm7.1） Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 甘肃白银某 项目地光伏阵列表面太阳辐射 强度分布图 （ PVSyst模拟，数据来源 Meteonorm7.1） Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 甘肃白银某 项目地光伏阵列表面太阳辐射 强度分布图 （ PVSyst模拟 ， 数据来源 Meteonorm7.1） Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播  STC是理想状态  太阳辐射强度随时间波动  直流侧损耗  温度影响  太阳电池转化效率逐年衰减 问题 实际输出与标称存在偏差，且输出功率逐年降低 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 实测数据 实际运行数据（2 0 1 7 .9 .8 - 1 0 .1 5 ） 直流功率 6 3 0 k W 小时数 7 实测最大直流输入功率（k W ） 6 5 7 .1 7 逆变器额定/ 最大直流输入功率（kW ） 6 3 0 / 6 9 3 实测最大交流输出电流（A） 1 1 2 9 .5 逆变器最大交流输出电流（A） 1270 项目地 甘肃省白银市 项目容量（M W ） 30 发电单元光伏标称功率（k W p ） 1 ,3 8 0 发电单元数量 22 发电单元逆变器功率 k W 630 发电单元逆变器数量（台） 2 光伏、逆变容量配比 1 0 9 .5 3 发电单元箱变（k V A ） 1250 项目基本信息 光伏 /逆变器配比达 1.095， 2017/9/8-10/14期间仍未超出逆变器可输入的最大功率 优化配比可行 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 光伏 /逆变器超配对设备寿命的影响  主流逆变器产品，均可实现一定比例长期过载运行（满足一定的温度条件下）  光伏直流功率连续可调，通过逆变器 MPPT控制即可实现限流保护  高配比情况下，即便超出逆变器可输入最大功率，持续时间和累计时间也很少 对电气设备寿命几乎不存在影响 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 3.如何设计 逆变器选型 光照 资源 直流侧系统效率  太阳辐射强度直接影响直流输出功率  超配与光照资源分类是否存在必然关系  灰尘  遮挡  失配  线损  温度  衰减  集中式逆变器冗余度略高于组串式逆变器 平准化度电成本 LCOE （ Levelized Cost of Electricity） 最小化 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 光照资源的影响  总辐射量的差异集中在 600-1100W/m2  1100W/m2的时段和辐射量所占比重极小  均有瞬时辐照强度 1000W/m2的情况  影响辐照强度的分布因素 纬度 、 海拔 、 晴空指数 、 直射散射比 、 倾角等 不同地区光照资源分布 新疆哈密（一类），甘肃白银、云南建水（二类），上海（三类） Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 直流系统效率 说明 1. 该直流侧综合效率仅为高辐照强度下的直流侧效率 2. 全辐照强度下的直流侧综合效率约为 86.42 3. 直流系统效率 （ 逆变器前 ） 各地区差异主要以灰尘 、 温度和不可利用光照损失为主 ， 本报告将针对不同效率进行测算 项目 损耗 备注 灰尘 3 遮挡 0 .0 0 输出功率高的时段基本为正午，不存在遮挡 失配 1 线损 2 .0 温度 6 .8 仅考虑温度修正后倾斜面辐照强度 1 0 0 0 W / m 2 的 情况，全辐照度温度修正为3 .9 6 不可利用光照损失 3 .9 反射及频谱损失 直流侧综合效率 8 4 . 3 3 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播  光伏 /逆变配置比例与光照资源有关 ， 但并非绝对相关  主要影响因素 纬度 海拔 晴空指数 直射 散射 比 倾角 直流侧效率 逆变器过载比例  具体项目配比需具体分析 ， 但至少 10的超配是可行的  光伏 /逆变器配比随电站运行年限逐年降低 小结 理论计算直流最大输出功率为 645.11kW，与实测最大功率 657.17kW基本相符 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 4.超配对投资收益的影响  投资成本 逆变器 箱变 电缆 施工安装  发电量 考虑温度修正的影响 ， 超出逆变器最大直流功率的部分限发 ， 计为发电量损失 简化模型 ， 未考虑超配引起的逆变器转化效率变化对总发电量的影响 与配比相关的经济测算参数 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 1 1 . 0 5 1 . 1 1 . 1 5 1 . 2 1 . 2 5 1 . 3 1 . 3 5 1 . 4 1 . 4 5 1 . 5 0 .0 - 0 .6 - 1 .1 - 1 .6 - 2 .0 - 2 .5 - 2 .8 - 3 .2 - 3 .5 - 3 .8 - 4 .1 光伏/ 逆变器配比 成本降低 1 1 . 0 5 1 . 1 1 . 1 5 1 . 2 1 . 2 5 1 . 3 1 . 3 5 1 . 4 1 . 4 5 1 . 5 92 0 .0 0 0 .0 0 - 0 .0 4 - 0 .1 3 - 0 .3 7 - 0 .7 9 - 1 .4 1 - 2 .1 8 - 3 .0 9 - 4 .1 2 - 5 .2 4 90 0 .0 0 0 .0 0 - 0 .0 2 - 0 .0 7 - 0 .2 2 - 0 .5 3 - 1 .0 1 - 1 .6 7 - 2 .4 7 - 3 .3 8 - 4 .4 1 88 0 .0 0 0 .0 0 0 .0 0 - 0 .0 4 - 0 .1 2 - 0 .3 3 - 0 .6 9 - 1 .2 3 - 1 .9 1 - 2 .7 2 - 3 .6 3 86 0 .0 0 0 .0 0 0 .0 0 - 0 .0 2 - 0 .0 6 - 0 .1 9 - 0 .4 5 - 0 .8 6 - 1 .4 3 - 2 .1 3 - 2 .9 3 84 0 .0 0 0 .0 0 0 .0 0 0 .0 0 - 0 .0 3 - 0 .1 0 - 0 .2 7 - 0 .5 7 - 1 .0 2 - 1 .6 1 - 2 .3 1 直 流 侧 效 率 光伏/ 逆变器配比 发电量损失 不同配比对应的成本降低及发电量损失 （甘肃白银项目） Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 在不同的直流侧效率情况下，最优配比在 1.2-1.3之间 LCOE测算说明  测算周期 25年  寿命期内全成本包含融资成本 （ 10年 ， 基准利率上浮 10）  基准初始投资 6.306元 /Wp  运维费 0.1元 /Wp/年  所得税 3免 3减半 ， 增值税 50即征即退 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播 5.总结  综合对比不同光照资源地区的太阳辐射特性及其对光伏 /逆变器配比的影响 光伏资源丰富程度并非最大配比的决定性因素 资源较差的地区，瞬时输出功率也有高于资源较好的地区的可能性 具体项目具体分析  以甘肃白银项目实测数据验证理论计算 理论计算与实测数据基本相符 样本数量不足，尚需进一步完善验证  光伏 /逆变器可接受配比远高于 预期 根据理论数据，部分项目光伏 /逆变配比可达 1.3甚至更 高 实际影响需进一步验证  规范行业管理 Delighting The Future Addr.Huangtang Industrial Zone, Jiangyin, Jiangsu, P.R China, P.C. 214407 Tel.86 510 86530222 Fax86 510 86530828 www.hareonsolar.com 版权所有 未经许可 请勿传播