眾所周知,環(huán)境監(jiān)測(cè)儀中的輻照儀是光伏電站光資源監(jiān)測(cè)的重要手段,也是光伏電站出力預(yù)測(cè)的重要采集數(shù)據(jù)之一。輻照量數(shù)據(jù)可以用來評(píng)估光伏電站的系統(tǒng)效率,對(duì)于光伏電站的運(yùn)維起到一定的輔助作用。其數(shù)值的大小可以從側(cè)面反映當(dāng)前電站的運(yùn)行水平。
一般情況下,系統(tǒng)效率是通過光伏斜面的輻射量、并網(wǎng)運(yùn)行容量、電量三者進(jìn)行計(jì)算得到,其中電量從關(guān)口表讀出,運(yùn)行容量是常數(shù),輻射量的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到系統(tǒng)效率的準(zhǔn)確性。
縱觀當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分光伏電站,環(huán)境監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)偏差大、數(shù)據(jù)不完整,輻射表運(yùn)維不當(dāng)、安裝不規(guī)范、輻射表自身誤差大等一系列問題非常突出,輻照數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確計(jì)算得到的系統(tǒng)效率很難作為評(píng)估電站運(yùn)行的好壞,也難以發(fā)現(xiàn)潛在的一些運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn),給電站價(jià)值評(píng)估、未來發(fā)電預(yù)測(cè)等帶來了一定的困難。
然輻照儀的更換需要一定的成本,大批量更換更是一筆不小的費(fèi)用,因此為了克服傳統(tǒng)效率計(jì)算存在的不確定性,在不更換輻照儀的情況下,可嘗試下面的方法。
在光伏區(qū)可以使用標(biāo)準(zhǔn)光伏組件進(jìn)行對(duì)標(biāo)計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)光伏組件是指與光伏方陣內(nèi)具有相同技術(shù)和外觀特征的光伏組件,能夠起到標(biāo)桿對(duì)比作用,并且指導(dǎo)光伏電站的日常運(yùn)營(yíng)工作。
根據(jù)光伏電站的規(guī)模,安裝兩塊或多塊標(biāo)準(zhǔn)組件,并使用專門的直流計(jì)量?jī)x器去記錄標(biāo)準(zhǔn)組件的直流發(fā)電量,由此計(jì)算得到的發(fā)電小時(shí)數(shù)可作為全站組件端的理論發(fā)電小時(shí)數(shù),根據(jù)全站的容量,可計(jì)算得到組件端的理論發(fā)電量,那么實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量的比值可視為電站的發(fā)電效率。
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與傳統(tǒng)計(jì)算方法得到的理論發(fā)電量不同的是,標(biāo)準(zhǔn)組件端的發(fā)電量已經(jīng)考慮了組件的弱光性能損失、溫度損失、組件衰減、IAM損失等。
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圖?1 標(biāo)準(zhǔn)組件對(duì)比系統(tǒng)
除了效率的評(píng)估,標(biāo)準(zhǔn)組件還在下面兩個(gè)方面發(fā)揮作用:
1)灰塵遮蔽損失統(tǒng)計(jì)
灰塵遮蔽損失是由于灰塵遮蔽所帶來的發(fā)電損失率,與自然環(huán)境因素和運(yùn)維清洗頻率有關(guān),自然環(huán)境因素相同的兩個(gè)電站,年清洗頻率不同,光伏電站的灰塵遮蔽損失率會(huì)不同。當(dāng)自然環(huán)境不一樣的兩個(gè)電站,年清洗頻率相同,灰塵遮蔽損失率也未必相同。
目前大部分光伏電站沒有建立灰塵遮蔽損失統(tǒng)計(jì),也很少有電站能夠準(zhǔn)確地說出一年的灰塵遮蔽損失率。
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究其原因是兩個(gè),其一是現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀不準(zhǔn)確;其二是沒有有效的對(duì)標(biāo)系統(tǒng),導(dǎo)致無法準(zhǔn)確計(jì)算。有了標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng),就能夠較為準(zhǔn)確的計(jì)算全年的灰塵遮蔽損失。
2) 組件清洗優(yōu)化:
傳統(tǒng)的清洗方法是基于環(huán)境監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)計(jì)算灰塵遮蔽后系統(tǒng)效率的降低帶來的發(fā)電損失,經(jīng)過經(jīng)濟(jì)效益比較,初步確定清洗時(shí)間節(jié)點(diǎn)。
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另外缺乏監(jiān)控后臺(tái)或環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性不夠的情況下,靠現(xiàn)場(chǎng)肉眼觀察或測(cè)試瞬時(shí)電流判斷的方法存在一定的片面性,可能會(huì)帶來誤判。
兩塊型號(hào)一致的標(biāo)準(zhǔn)光伏組件安裝在同一位置,采用同一個(gè)角度和朝向,其中一塊組件加裝自動(dòng)清洗裝置或由人工進(jìn)行清洗,以保證表面干凈,另一塊自然積灰。通過數(shù)據(jù)采集裝置采集到組件的實(shí)時(shí)輸出功率、輸出電流或電壓數(shù)據(jù)。
通過兩塊組件的實(shí)時(shí)電流數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到灰塵的瞬時(shí)遮蔽率,通過兩塊組件的階段性累計(jì)發(fā)電量,可計(jì)算得到灰塵的累計(jì)遮蔽損失,結(jié)合損失數(shù)據(jù)及清洗費(fèi)用,可得到最佳的清洗時(shí)間節(jié)點(diǎn),有效提升運(yùn)維人員清洗判斷的決策能力。
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標(biāo)準(zhǔn)光伏組件的維護(hù)
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標(biāo)準(zhǔn)光伏組件隨著運(yùn)行時(shí)間的增加會(huì)存在衰減,因此每年需要定期進(jìn)行STC性能測(cè)試,若兩塊標(biāo)準(zhǔn)組件存在性能差異,相關(guān)的計(jì)算應(yīng)按系數(shù)進(jìn)行折減。
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日常運(yùn)維環(huán)節(jié)也需要關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)組件的維護(hù),若發(fā)現(xiàn)玻璃破碎、電池碎片、柵線氧化、熱斑灼傷等明顯異常的需要及時(shí)更換,以確保對(duì)標(biāo)計(jì)算的準(zhǔn)確性。