眾所周知,環(huán)境監(jiān)測儀中的輻照儀是光伏電站光資源監(jiān)測的重要手段,也是光伏電站出力預(yù)測的重要采集數(shù)據(jù)之一。輻照量數(shù)據(jù)可以用來評估光伏電站的系統(tǒng)效率,對于光伏電站的運維起到一定的輔助作用。其數(shù)值的大小可以從側(cè)面反映當前電站的運行水平。
一般情況下,系統(tǒng)效率是通過光伏斜面的輻射量、并網(wǎng)運行容量、電量三者進行計算得到,其中電量從關(guān)口表讀出,運行容量是常數(shù),輻射量的準確性直接關(guān)系到系統(tǒng)效率的準確性。
縱觀當前國內(nèi)大部分光伏電站,環(huán)境監(jiān)測儀數(shù)據(jù)偏差大、數(shù)據(jù)不完整,輻射表運維不當、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)不準確計算得到的系統(tǒng)效率很難作為評估電站運行的好壞,也難以發(fā)現(xiàn)潛在的一些運維風(fēng)險,給電站價值評估、未來發(fā)電預(yù)測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用,因此為了克服傳統(tǒng)效率計算存在的不確定性,在不更換輻照儀的情況下,可嘗試下面的方法。
在光伏區(qū)可以使用標準光伏組件進行對標計算,標準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,能夠起到標桿對比作用,并且指導(dǎo)光伏電站的日常運營工作。
根據(jù)光伏電站的規(guī)模,安裝兩塊或多塊標準組件,并使用專門的直流計量儀器去記錄標準組件的直流發(fā)電量,由此計算得到的發(fā)電小時數(shù)可作為全站組件端的理論發(fā)電小時數(shù),根據(jù)全站的容量,可計算得到組件端的理論發(fā)電量,那么實際發(fā)電量與理論發(fā)電量的比值可視為電站的發(fā)電效率。
與傳統(tǒng)計算方法得到的理論發(fā)電量不同的是,標準組件端的發(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。
圖?1 標準組件對比系統(tǒng)
除了效率的評估,標準組件還在下面兩個方面發(fā)揮作用:
1)灰塵遮蔽損失統(tǒng)計
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)境因素和運維清洗頻率有關(guān),自然環(huán)境因素相同的兩個電站,年清洗頻率不同,光伏電站的灰塵遮蔽損失率會不同。當自然環(huán)境不一樣的兩個電站,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,也很少有電站能夠準確地說出一年的灰塵遮蔽損失率。
究其原因是兩個,其一是現(xiàn)場的環(huán)境監(jiān)測儀不準確;其二是沒有有效的對標系統(tǒng),導(dǎo)致無法準確計算。有了標準組件系統(tǒng),就能夠較為準確的計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)測儀數(shù)據(jù)計算灰塵遮蔽后系統(tǒng)效率的降低帶來的發(fā)電損失,經(jīng)過經(jīng)濟效益比較,初步確定清洗時間節(jié)點。
另外缺乏監(jiān)控后臺或環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性不夠的情況下,靠現(xiàn)場肉眼觀察或測試瞬時電流判斷的方法存在一定的片面性,可能會帶來誤判。
兩塊型號一致的標準光伏組件安裝在同一位置,采用同一個角度和朝向,其中一塊組件加裝自動清洗裝置或由人工進行清洗,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時輸出功率、輸出電流或電壓數(shù)據(jù)。
通過兩塊組件的實時電流數(shù)據(jù)可以計算得到灰塵的瞬時遮蔽率,通過兩塊組件的階段性累計發(fā)電量,可計算得到灰塵的累計遮蔽損失,結(jié)合損失數(shù)據(jù)及清洗費用,可得到最佳的清洗時間節(jié)點,有效提升運維人員清洗判斷的決策能力。
標準光伏組件的維護
標準光伏組件隨著運行時間的增加會存在衰減,因此每年需要定期進行STC性能測試,若兩塊標準組件存在性能差異,相關(guān)的計算應(yīng)按系數(shù)進行折減。
日常運維環(huán)節(jié)也需要關(guān)注標準組件的維護,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更換,以確保對標的準確性。