基于青海地区在运光伏电站监测数据的容配比提升分析

随着光伏发电技术进步,近年来光伏组件价格呈快速下降趋势,于是对早期光伏电站进行大规模的光伏组件扩容翻新有了实质性的经济意义。根据青海地区正在运行的光伏电站的实时监测数据,建立光伏组件-逆变器限电率模型,以度电成本(LCOE)为考核指标,分析在不同扩容工程的工程造价影响下,光伏组件-逆变器容配比(下文简称“容配比”)与LCOE的敏感性关系,以确定在运光伏电站扩容后的最佳容配比,为未来光伏电站扩容设计提供指导方法。     

210 mm大尺寸硅片光伏组件和组串式逆变器的匹配性研究

将采用210 mm大尺寸硅片的光伏组件(下文简称为“210 mm硅片光伏组件”)串联成的两个光伏组串输入1个最大功率点追踪(MPPT)时，光伏组串的输出电流会大于MPPT的输入电流，从而产生限流损失。针对当前210 mm硅片光伏组件与现有组串式逆变器之间不匹配导致的限流损失、过载损失问题，首先利用PVsyst仿真软件对3种逆变器设置模式时逆变器的限流损失和过载损失情况进行模拟，从中选取最优的逆变器设置模式；然后模拟分析采用“多MPPT+power sharing”逆变器设置模式时，组串式逆变器在不同太阳能资源区和不同容配比下的限流损失和过载损失情况。模拟结果显示：对于1个MPPT的最大输入电流为30 A的组串式逆变器而言，其限流损失随容配比增大有先增后减的趋势，当容配比较大时则以交流输出端过载损失为主。因此，在进行光伏组件和组串式逆变器选型时，应根据二者的最新发展情况，选用合理的配置，避免限流损失和过载损失，以提升光伏电站的收益。     

平价上网时代下光伏电站的设计优化研究

近年来,在太阳电池光电转换效率和光伏组件功率提高、光伏逆变器和升压变等集成设备技术进步,以及光伏电站开发、建设、运维经验积累等因素推动下,光伏电站的平准化度电成本(LCOE)持续下降;与此同时,国家也在从政策方面推动光伏电站的平价上网。以青海省共和县某光伏电站为例,从光伏电站的设计优化和主要设备选型2个方面来降低光伏电站的LCOE,通过对光伏组件选型、逆变器匹配性、光伏支架运行方式、容配比等方面进行分析,得出光伏电站单瓦成本或LCOE较低时的方案。以期通过该方法来优化光伏电站的设计方案,降低其LCOE,提高其发电量,促进光伏电站平价上网。     

考虑保障收购年利用小时数的光伏发电系统最佳容配比分析

针对目前普遍通过分析度电成本来确定光伏发电系统最佳容配比(光伏组件的标称功率之和与逆变器功率的比值)的现状,本文提出了一种采用净现值法确定已设定保障收购年利用小时数的光伏发电系统最佳容配比的方法.以太阳能资源较好的银川地区为例,通过计算该地区建立的光伏电站在不同保障收购年利用小时数下的净现值,分析了不同交易电价、不同保...     

提高“容配比”是降低光伏发电成本的最有效方法

通过分析光伏发电与逆变器工作原理,提出提高光伏-逆变器容配比可以改变光伏发电的功率曲线,充分利用光资源,提高逆变、变电、配电、送电设备和设施的利用率,降低工程造价;并进一步定量计算了青海格尔木与江苏苏州地区容配比对于工程造价与度电成本的影响,结果表明,合理的光伏-逆变器容配比应该在1.5:1以上;还讨论了提高容配比的同时补装直流侧容量,才能够使光伏电站达到备案容量的额定出力,真正意义上改变光伏电是"间歇电源""垃圾电"的认识,成为"压得下、拉得起"的支撑性电源;并利用度电成本分析的方法,计算了合理容配比能够降低度电成本0.026～0.041元/kWh。在光伏发电技术成本、非技术成本都下降到极限,再进一步下降已经非常困难的情况下,合理的光伏-逆变器容配比设计是降低光伏发电成本、促进平价上网最有效的方法。     

基于LCOE的光伏电站最佳容配比研究

以4个典型的太阳能资源地区为背景,利用PVsyst软件模拟采用单面光伏组件的光伏电站在不同容配比时的发电量情况,基于平准化度电成本(LCOE)研究光伏电站的最佳容配比,并通过项目的内部收益率(IRR)和项目投资回收期进行验证,得到各类太阳能资源地区光伏电站的最佳容配比。     

采用双面光伏组件的光伏电站在系统集成设计中应考虑的因素分析

采用双面光伏组件是一种能够有效提升光伏电站发电量的手段。基于双面光伏组件的特点,通过列举行业内常用的双面光伏组件辐照度数学模型,对影响双面光伏组件发电量的地面反射率、前后排光伏阵列间距、光伏组件最佳安装倾角和光伏组件离地高度这几个主要因素进行了研究,并通过PVsyst软件对这几个主要因素进行了逐一仿真验证,从实际应用角度提出了采用双面光伏组件的光伏电站在系统集成设计中应考虑的几个因素。研究结果表明：1)双面光伏组件的最佳安装倾角比单面光伏组件的最佳安装倾角大,根据地区、地面反射率的不同,二者的差值大致在2°～10°之间;2)提高光伏组件离地高度可以增加双面光伏组件的发电量,而发电量增益大小会因光伏组件所在地纬度的不同有所不同,实际光伏电站的系统集成设计中,可选择最具经济性的光伏组件离地高度;3)在光伏组件最佳安装倾角过低的地区,光伏组件的自遮挡效应严重,需要根据实际情况选择是否采用双面光伏组件。     

双面光伏组件在多类型光伏电站中的发电特性研究

针对双面光伏组件在水面、农光互补、平单轴、彩钢瓦等不同背景和不同支架类型光伏电站中的发电特性进行了分析与实证,结果表明:在水上光伏电站,双面光伏组件较单面光伏组件的年均发电量增益为5.39%;在农光互补光伏电站,双面光伏组件较单面光伏组件的年均发电量增益达11.96%;采用平单轴跟踪支架的双面光伏组件较采用固定支架的单面光伏组件的年均发电量增益达20.17%;以10°倾角铺设时,白色彩钢瓦上的双面光伏组件较蓝色彩钢瓦上的单面光伏组件的年均发电量增益可达9.11%。利用PVsyst软件对上述电站进行发电量模拟,结果显示:采用平单轴跟踪支架的双面光伏组件的模拟结果与实际数据基本一致;彩钢瓦屋顶电站的模拟值与实际值趋势一致,但实际值比模拟值偏低;水上光伏电站的模拟值和实际值在夏季的趋势相同,但在冬季时相差较大;农光互补光伏电站受地面植被的影响,其模拟值和实际值有较大差别。     

基于辐射条件的光伏系统容配比优化设计方法研究

结合项目所在地的具体条件,开展光伏-逆变器容配比设计已成为提高光伏电站收益的有效手段。本文研究并提出了一种基于当地辐射条件的光伏系统容配比优化设计方法,并采用多个代表性算例分析了此方法带来的经济效益提升。其中,当地辐射数据采用Meteonorm中的每10 min倾斜面辐射数据,寻优目标采用系统投入/产出比,算例选取3类光伏资源区下代表性项目。结果表明,与传统电站的光伏-逆变器容配比1:1比较,采用优化设计后的容配比方案可有效提升光伏项目的投资回报。     

基于LCOE的单面与双面双玻光伏组件经济性分析

首先引入平准化度电成本(LCOE)模型,分析了计算LCOE时合适的折现率取值;然后对典型场景下采用单面光伏组件和双面双玻光伏组件的光伏电站进行了发电量模拟;最后结合发电量模拟结果和LCOE模型,比较了典型场景下单面光伏组件和双面双玻光伏组件的经济性.此外,还对分析结果进一步拓展,得到了不同价差、不同发电量增益下的单面光...     

单面和双面单晶硅光伏组件的发电性能实证

针对p型PERC单面单晶硅光伏组件和n型双面单晶硅光伏组件,利用光伏组件户外实证测试系统,分析了2016年12月15日~2018年7月20日期间,上海市嘉定区某屋顶的地面采用白板背景时双面和单面组件,以及水泥背景时双面组件的等效发电时长,并对白板背景和水泥背景时双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了分析;计算了组件的PR值;分析了阴天和晴天时组件最大输出功率与组件背板温度、太阳辐照度和环境温度的关系;最后对比了单面和双面组件运行13个月后的衰减值。该实证结果为单面和双面组件的户外实证发电性能提供了数据支撑,并对双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了有效证明。     

双面光伏组件背面无遮挡时的发电量研究

针对以常规方式安装双面光伏组件时组件背面存在一定遮挡会影响其发电量这一情况,通过对双面光伏组件分别安装于固定式光伏支架、平单轴跟踪光伏支架时组件背面有、无遮挡,以及背景反射率不同时双面光伏组件的发电量情况进行分析,结果发现,在双面光伏组件背面无遮挡的前提下,当采用平单轴跟踪光伏支架且地面背景为白色时,双面光伏组件的发电...     

组串不同接线方式对光伏组件发电量的影响分析

研究了单面和双面光伏组件的组串分别采用C字形和一字形接线方式时的发电特性。实证电站的结果表明:在为期1年的测试周期里,单面光伏组件组串采用C字形接线方式时每kW的全年发电量比采用一字形接线方式时的高0.12%;而双面光伏组件组串采用C字形接线方式时每kW的全年发电量比采用一字形接线方式时的高0.26%。利用PVsyst软件模拟组件发电量,并与实证数据进行比较,结果发现,模拟结果和实证数据的趋势一致。同时研究了组串不同接线方式时影响双面光伏组件发电量的3个主要因素。     

基于遗传算法优化粗糙决策模型的光伏电站发电量的影响因素研究

通常光伏电站设计时要考虑2个主要目标,一个是使光伏电站的发电量最大,另一个是使光伏电站的度电成本最低.影响光伏电站发电量的因素众多,不同因素之间的相互影响及其交互影响极其复杂.在粗糙决策模型的基础上,引入遗传算法来寻找光伏电站发电量的主要影响因素.以光伏电站发电量作为决策属性,选取8个参数作为条件属性,建立了光伏电站发...     

锚杆灌注桩基础在山地光伏电站光伏支架基础中的应用研究

云南省的太阳能资源丰富,是我国太阳能资源最丰富的省份之一,具有很高的能源开发利用价值。然而,云南省地形条件复杂,平地资源有限,可进行太阳能开发利用的地形多为复杂的山地地形。光伏支架基础是光伏发电工程项目中极其重要的组成部分,其形式多样、数量庞大,如何选择安全、经济且适用于复杂多变的山地地形的光伏支架基础,已成为山地光伏电站土建设计的重点。结合某山地光伏电站的工程实际情况,针对大型钻孔设备无法到达的区域,提出了一种新型的光伏支架基础形式——锚杆灌注桩基础。拉拔试验结果显示,该基础可满足设计要求。     

光伏电站中光伏组件串联数的优化设计

目前在光伏电站设计中,光伏组件串联数的计算广泛使用GB 50797-2012或IEC 62548-2016中的计算方式,假定在极端环境低温的情况下对光伏组串的开路电压、最大功率点电压等进行计算,进而确定光伏组件成串数量,即光伏组件串联数.但随着对光伏电站度电成本的要求日益严苛,上述对于计算光伏电站的光伏组件串联数的要求...     

北京市太阳能资源与分布式光伏发电项目的时空耦合适宜度研究

分布式光伏发电项目有助于实现"能源-经济-环境"的协调可持续发展.针对区域太阳能资源与分布式光伏发电项目的时空耦合关系开展了研究,以北京地区为研究对象,提出运用多种空间分析方法,从空间地理的新视角探索太阳能资源与分布式光伏发电项目之间的关系,针对区域太阳能资源与分布式光伏发电项目开发区域的时空耦合适宜度进行了科学评估....     

基于双面组件的可调支架光伏发电系统仿真研究

以双面光伏组件和可调支架系统为基础,以青海格尔木为模拟地点,利用PVsyst光伏仿真软件,分析了不同调节次数的可调支架系统与固定支架系统在组件正面和背面辐射量、系统发电量、系统收益的差异。研究结果表明：通过调节支架改变光伏组件的角度后,组件最低点离地高度也在变化,直接影响组件正面和背面的辐射接收;光伏方阵前后间距影响土地利用率（GCR）,土地利用率降低后,背面的辐射量和系统发电量都有一定的增加;相对于固定支架双面发电系统,可调支架双面系统在不同调节次数下的组件背面全年辐射量均有一定降低,但整体的发电量得益于正面辐射的增益,最高可达4.8%左右;技术和经济比较结果显示,双面组件采用可调支架系统,每年2次的调节方式,25年生命周期内系统收益最高。文章还分析了单面发电组件和双面组件系统使用可调支架的经济性对比,在相同的调节次数下,双面组件系统的增益明显高于单面组件系统。本文的研究成果对可调支架双面组件发电系统的设计具指导作用。     

约束条件下的光伏发电设备监理的研究与应用

从长远来看,平价上网有利于可再生能源技术进步和长期稳定发展,可促进国家能源转型步伐的加快;从短期来看,平价上网必然会提升项目管理的约束水平,尤其是可以促使项目投资方寻求采购低成本设备,以满足项目内部收益率的要求.对于光伏电站建设来说,在投资总额和光伏电站并网进度节点的双重硬约束下,设备监理在促进光伏发电设备制造及安装质...