电厂发电量预测及发电单元分析

1.太阳能光伏发电系统效率分析

影响太阳能光伏发电系统效率的因素包括：太阳电池老化、交直流低压系统损耗、逆变器效率、变压器及电网损耗。

1）太阳电池老化系数_η1：太阳电池由于老化等因素的影响，使光伏系统运行期发电效率逐年衰减。本工程电池老化系数按逐年衰减0.90％计。

2）系统老化综合系数_η2：太阳电池方阵组合的损失、尘埃遮挡、线路损耗、逆变器变压器等电气设备老化等，这些损耗均使系统效率降低。本工程系统老化综合系数η₂取79.3％。

2.年理论发电量计算

根据所选工程代表年，最佳倾斜面上各月平均太阳总辐射量，可得出本工程月及年峰值日照小时数。格尔木的日照时间为每年3096.3h，每天从早上6～8点到晚上7～9点（冬夏季不同），早上和中午的日照强度是不同的，晴天的中午日照强度大约每平方米0.9～1.2kW，日出日落时分别接近于零。因此，发电量要按峰值日照小时数计算。将太阳电池组件所在平面上，某段时间中能接收到的太阳辐射量，转换为1000W／m²条件下的等效小时数，称为峰值日照小时数。

例：太阳电池组件，在1h中接收到的太阳辐射量为1MJ／m²，求峰值日照小时数。

解：由峰值日照小时数的定义可得

故太阳电池组件在1h中接收到的太阳辐射量为1MJ／m²，则其在1000W／m²条件下的等效小时数为1／3.6h。

由于太阳电池组件的峰值功率均在1000W／m²条件下标定，因此，采用峰值日照小时数乘以光伏电站的装机容量，即为光伏电站的理论发电量（最大发电量）。

10MWp固定安装式电池阵列的峰值日照小时数见表17-1。

表17-1 10MWp发电量统计

经计算，年峰值日照小时数为2231.52h，平均每日的峰值日照小时数为6.1h，年理论发电量为2231.52万kW·h。(www.xing528.com)

3.上网发电量预测

上网发电量A_n可采用下式计算：

A_n=年理论发电量×（1－η₁）×η₂

太阳电池老化系数_η1=0.9％，系统老化综合系数η₂=79.3％。

计算结果：电站建成后第一年上网发电量为2013.45万kW·h，运行25年平均发电量为1810.29万kW·h，年利用小时数为1749.3h。

4.发电单元

1）通过技术与经济综合比较，选用55WpCIGS薄膜太阳电池，表17-2为55Wp双结非晶硅薄膜太阳电池的主要参数。

表17-2 55Wp双结非晶硅薄膜太阳电池的主要参数

2）选用500kW逆变器20台。

五、太阳光伏发电系统的组成

太阳光伏发电系统按与电力系统关系分类，通常分为离网太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。并网太阳能光伏发电系统是与电力系统连接在一起的光伏发电系统，一般分为集中式和分散式两种，集中式并网电站一般容量较大，通常在几百千瓦到兆瓦级以上，而分散式并网系统一般容量较小，在几千瓦到几十千瓦。本工程属于集中式大型并网光伏电站。并网太阳能光伏系统不设蓄电池。

集中式并网光伏电站中，太阳能通过太阳电池组成的光伏阵列转换成直流电，经过三相逆变器（DC-AC）转换成电压较低的三相交流电，再通过升压变压器转换成符合公共电网电压要求的交流电，并直接接入公共电网，供公共电网用电设备使用和远程调配。

本工程光伏发电系统主要由太阳电池阵列、逆变器及升压系统三大部分组成，其中太阳电池阵列及逆变器组合为发电单元部分。