光伏组件发电量评价

EnliTechnologyCo.Ltd.1光伏组件发电量评价吴恒信光焱科技股份有限公司EnliTechnologyCo.Ltd.Shajiabang,November9th,2013ENLITechnologyCo.Ltd.Outline•组件发电量评估现况及限制•国际研究现况•光伏组件发电能力现地实证研究•结论2ENLITechnologyCo.Ltd.Outline•组件发电量评估现况及限制•国际研究现况•光伏组件发电能力现地实证研究•结论3ENLITechnologyCo.Ltd.系统年发电量简易计算•方式一年发电量=系统额定输出功率×年平均等效日照时数×3654•方式二年发电量=系统额定输出功率×平均日照量×PR×365日照强度等效日照时数ENLITechnologyCo.Ltd.STC并不普遍存在5PTC:现地的条件(平均)PTC(PVUSATestCondition,公用事业规模的光伏测试条件,辐照度1,000W/m2,环境温度20℃,风速1m/s以下)0%5%10%15%20%25%30%35%40%7580859095100ModelDistributionPTC/STCpercentage(%)PTC/STCSTC(Celltemp.25℃)testresultPTC(Ambienttemp.20℃)testresultAVG:89.2%STD:1.6%STCvsPTCdifference:10.8%ENLITechnologyCo.Ltd.不足以准确的预估电站的发电量6RRC：户外现地条件发电量评估不应只考虑在标准条件下(STC)组件输出功率需再更严谨的考虑更多的外在环境因素，如光谱、角度、环境温度…等ENLITechnologyCo.Ltd.现行组件发电量评估的限制•标准测试条件(STC)，AM1.5G、1000W/m2、25℃，在现实上并不普遍存在。•在标准测试条件(STC)下所测出的峰值功率作为预估电站的发电量的依据是具有风险的。研究单位组件企业客户/使用者投资客$/η$/kWp$/kWh$/$7ENLITechnologyCo.Ltd.Outline•组件发电量评估现况及限制•国际研究现况•光伏组件发电能力现地实证研究•结论8ENLITechnologyCo.Ltd.国际研究现况9欧盟已针对IEC61853标准制定的分工研究项目，由TUV、ISE、ZSW、UNN、CREST等单位分别负责相关的实证项目。其他积极研究单位--IEC-QAForum/光伏组件环境适应性要求，在进行热烈讨论中SERIS-TruePowerAllianceAIT-PV-SPEC解决:电站的价值是以实际发电量=IEC61853ENLITechnologyCo.Ltd.IEC61853/发电量评价IEC61853-1IEC61853-2IEC61853-4IEC61853-3组件性能气候资料能量计算10ENLITechnologyCo.Ltd.IEC61853-1ConditionIrradianceW/m2Temperature°CSTCStandardTestConditions100025ofcellNOCTNormalOperatingCellTemperature(DeterminedaccordingtoIEC61215or61646)80020ofambientLICLowIrradianceCondition20025ofcellHTCHighTemperatureCondition100075ofcellLTCLowTemperatureCondition50015ofcellIrradianceSpectrumModuletemperatureW/m215°C25°C50°C75°C1100AM1,5NA1000AM1,5800AM1,5600AM1,5400AM1,5NA200AM1,5NANA100AM1,5NANA组件在不同照度与温度下的功率11ENLITechnologyCo.Ltd.IEC61853-2VisualInspectionPreconditioningMaxPowerDetermination7-SpectralResponse8–AngleofIncidence9–DeterminationofOperatingTemperatureVisualInspectionMaxPowerDetermination3Modules1Module1Module1Module光谱响应程序(第7章),入射角(第8章)组件工作温度的性能测量(第9章)12ENLITechnologyCo.Ltd.IEC61853-3,-4Daynumberhoursunincidenceangle𝑉𝑤𝑖𝑛𝑑_𝑚𝑜𝑑windspeedatmoduleheightAMTambTmModuletemperature𝐺effAOI𝑗Geffectiveangleofincidence𝐺effAM1.5𝑗GeffectiveAM1.5DNI(DirectNormalIrradiance)G(horizontal)G(in-plane)𝐸(𝑗,𝜆)spectrallyresolvedirradiance1~3651~24角度m/s℃℃W/m2W/m2W/m2W/m2W/m2光谱分布时间辐照度环境因子户外光谱组件温度13ENLITechnologyCo.Ltd.角度温度(风速)光谱照度温度𝐸𝑚𝑜𝑑𝑊ℎ=𝑃𝑚𝑜𝑑×Time×𝐴𝑚𝑜𝑑发电量评价IEC61853-2IEC61853-4IEC61853-2IEC61853-2IEC61853-2IEC61853-4IEC61853-1IEC60904-7IEC61853-1IEC61853-2IEC60904-8IEC61853-4IEC60904-314ENLITechnologyCo.Ltd.IEC61853的国际现况标准IEC委员会现况预定公告日期IEC61853–1：Irradianceandtemperatureperformancemeasurementsandpowerrating已公告2011-01己公告IEC61853-2：Spectralresponse,incidenceangleandmoduleoperatingtemperaturemeasurements批准阶段(FDIS)2014-1IEC61853-3：EnergyRatingofPVModules名称订定，草稿形成，委员会审查中未定IEC61853-4：StandardReferenceClimaticProfiles名称订定，草稿形成未定15ENLITechnologyCo.Ltd.我国现况•能源局课题--国家能源应用技术研究及工程示范项目组件光谱响应测试评价技术研究及测试设备研制课题1：组件光谱响应综合测试评价技术研究课题2：组件光谱响应测试及观测关键设备研制课题3：光伏组件光谱响应验证示范研究中国计量院神舟新能源16ENLITechnologyCo.Ltd.Outline•现行组件发电量评估不足•国际研究现况•光伏组件发电量评估实证研究案例•结论17ENLITechnologyCo.Ltd.光谱影响渐被重视却尚未有充分左证数据18沙特阿拉伯与波多黎各年平均光谱与AM1.5G光谱比较,10%~15%差异ENLITechnologyCo.Ltd.光谱影响范例在A地若选择PV-1组件，效率会较PV-2高2.7%；相对的在B地要选PV-2组件效率较PV-1高以500MW产能的组件厂，在A地贩卖PV-1组件，可多获利4455万RMB(500MW*2.7%*3.3RMB/W=4455万RMB)B地光谱A地光谱STC光谱PV-1PV-2PV-1PV-2两电池差异(%)STC光谱200W=200W-%A地光谱192W187W+2.7%B地光谱212W218W-2.8%19ENLITechnologyCo.Ltd.20光谱影响渐被重视却尚未有充分左证数据影响PV效率的因素影响程度照度影响直接影响模块温度影响0.4~0.5%/℃光谱影响~15%入射角度2%,入射角小于50度需深度研究的原因1.关键设备不普及仅有NREL,ISE,AIST拥有(组件光谱响应)2.缺乏长期天候光谱的监测数据。(NREL有近20年的光谱监控资料)上述两项原因，使得无法普及相关的分析工作。ENLITechnologyCo.Ltd.角度影响Ref:M.Rennhofera,K.A.Bergera,J.Wagnerb,AITAustrianInstituteofTechnology,Austria35°towardsthehorizonENLITechnologyCo.Ltd.22ENLITechnologyCo.Ltd.Outline•组件发电量评估现况及限制•国际研究现况•光伏组件发电能力现地实证研究•结论23ENLITechnologyCo.Ltd.结论•功率测量(瓦)是原评价组件性能的重要测量，但不是评价组件性能的唯一指针。•以瓦时(发电量)取代本的瓦(发电功率)作为补贴依据的概念，减少生产浪费，提供更精准的发电预测及评价。•现地户外光谱和组件光谱响应影响不可忽略。•过去，电站地点大多建在接近STC光谱条件的地点，但分布式电站若要推广，合适地点的选择难度就更高，光谱的影响将变的重要。24ENLITechnologyCo.Ltd.欢迎各位专家批评指导25