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系统不可用损失与长期退化

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在本文件中

我们将解释如何计算系统不可用损耗和长期退化,这两者在评估太阳能系统性能中起着重要作用。  

概述

系统不可用损耗长期退化 是显著影响光伏(PV)电厂实际能量产额的关键参数。

不可用损失代表因技术和天气相关事件导致的暂时中断或发电限制,而长期退化则反映了模块性能随时间不可避免的下降。理解并准确建模这些因素对于现实的能源产出预测、财务规划和运营战略制定至关重要。

系统不可用损失

系统不可用损耗 量化了因光伏电厂或其组件停机或输出受限而产生的电力损失。这些损失可分为两大类: 技术事件天气事件

  • 技术活动

  • 天气引发的事件(降雪)

  • 内部原因:包括组件维护和故障,导致内部无法使用损失。这种损耗是按发电减少的百分比来计算的。

  • 外部原因:这些损失源于光伏电厂无法控制的因素导致停机或电力限制,导致外部无法使用损失。设定电网限制,导致能量传递点注入的有源电力减少。

内部和外部不可用损失都适用于内部计算中模拟时间序列时间分辨率中的选定时间步。

系统无法使用时的特殊情况是因 降雪事件导致的。即使是薄薄的积雪层也能阻挡几乎所有辐射,使直流电无法满足逆变器的运行需求。在这种情况下,光伏系统因积雪导致光伏组件无法使用,因为停产并非因缺乏辐射或技术故障。这种损失通常以月度损失计入。


与其他软件的比较

各种太阳能仿真软件中因技术事件导致的系统不可用损失的处理:

软件

参数名称

注释

索拉吉斯展望

技术可用性

包括因光伏电站停机和电网无法使用而导致的技术运营问题。

太阳评估

不可用损失:

内部

外部

光伏发电损失原因包括:

内部问题——光伏电站的运行、故障、服务工作

外部问题——配电网无法使用。

PVsyst

系统不可用

由于系统故障或维护停止,系统无法使用

SAM(NREL)

空调供应与减少

运行损耗由太阳能资源和系统设计以外的因素影响,如强制停机、计划停机和非计划停机,或其他降低系统交流功率输出的因素(第84页)。

SolarFarmer(DNV)

电网可用性

电网可用性 效应量化了由于光伏电站所连接的电网无法接收电力而损失的能量。

长期退化

光伏系统中的长期劣化意味着功率输出随时间不可逆地下降,主要表现为组件性能的逐渐下降。

典型的光伏模块在第一年因光诱导降解(LID)导致 1-2%的降解 ,随后几年年降解率较为稳定,约为 0.5-0.7%。降解过程受多种因素影响,包括热应力、紫外线暴露、湿度、机械应力和环境条件,这些因素可能导致腐蚀、剥离和电池开裂等多种失效模式。

在Solargis,我们将长期退化建模为模拟后计算,以展示其在25年系统生命周期内的影响。退化分析提供了三个关键的性能指标:

  • PVOUT具体 显示每千瓦峰值功率输出(kWh/kWp),便于比较系统规模下的相对性能下降情况。

  • PVOUT总额 以千兆瓦时(GWh)衡量绝对发电量,反映了实际能源产量随时间的下降。

  • 性能比 (PR)通过比较实际输出与理论最大值来表示系统效率,有助于追踪因劣化引起的效率损失。

退化建模

我们采用两步方法来建模降解情况:

  • 第一年降 级率为0.8%, 以考虑初期性能下降。

  • 后续年份以 0.5%的年降解率 计算,系统剩余寿命内继续。

这种建模方法为光伏系统在运营寿命中性能的下降提供了现实的视角,从而实现更准确的长期能源产额预测和财务规划。

与其他软件的比较

长期降解的处理在各种太阳能仿真软件中是可比的:

软件

参数名称

注释

索拉吉斯展望

长期退化

与Solargis Evatu中的方法类似

太阳评估

长期退化

用户自定义的第一年和年度退化损失选项

PVsyst

降解因子

用户自定义的模块降级设置

SAM(NREL)

退化

包含长期绩效下降的条款

SolarFarmer(DNV)

退化

考虑长期绩效影响

在Solargis平台的应用

本文档中提到的两种损耗都可以在 光伏能源系统设计器中配置,该设计器是 Solargis Appretu 解决方案的重要组成部分,作为光伏能源系统设计流程的一部分。