屋顶分布式光伏电站发电效率实例分析

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。