系统不可用、损耗和长期退化

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本文档内容

我们将解释如何计算系统不可用损耗和长期退化,这两者都在评估太阳能系统性能方面发挥着重要作用。  

概述

系统不可用、损耗长期退化 是显着影响光伏 (PV) 电站实际发电量的关键参数。

虽然不可用损失代表由于技术和天气相关事件导致的发电暂时中断或限制,但长期退化反映了组件性能随着时间的推移不可避免的下降。了解并准确建模这些因素对于现实的能源产量预测、财务规划和运营战略制定至关重要。

系统不可用损失

系统不可用损失 量化了由于光伏电站或其组件的关闭或功率输出限制而产生的电力损失。这些损失可分为两种主要类型: 技术事件天气事件

  • 技术活动

  • 天气引起的事件(雪)

  • 内部原因:这些原因包括组件的维护和故障,导致内部不可用损失。这种类型的损耗被设置为产生的电能减少的百分比。

  • 外部原因:这些损失是由于光伏电站无法控制的因素导致的停机或限电造成的,导致外部不可用损失。设置电网限制,导致能量输送点的注入有功功率减少。

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的时间分辨率中的选定时间步长。

由于 snow events而发生系统不可用损失的特殊情况。即使是一层薄薄的雪也能阻挡几乎所有的辐照,导致直流发电不足以供逆变器运行。在这种情况下,光伏系统被认为是由于光伏组件上的积雪而无法使用,因为不生产不是由于缺乏辐射或技术不可用事件造成的。这种类型的损失作为每月损失应用。


与其他软件的比较

处理各种太阳能仿真软件的技术事件导致的系统不可用损失:

软件

参数名称

笔记

Solargis 前景

技术可用性

包括光伏电站停电和电网不可用引起的技术运营问题。

Solargis 评估

不可用损失:

内部

外部

光伏发电损失由以下原因造成的:

内部问题 – 光伏电站的运营、故障、服务工作

外部问题 – 配电网不可用。

光伏系统

系统不可用

由于系统故障或维护停止而导致系统Unavailability

SAM (NREL)

空调可用性和限电

太阳能资源和系统设计以外的因素会给系统带来运营损失,例如强制、计划内和计划外停电或其他降低系统交流功率输出的因素 (第 84 页)。

太阳能农民 (DNV)

电网可用性

Grid availability 效应量化了由于光伏电站所连接的电网无法接受电力而损失的能量。

长期降解

光伏 (PV) 系统的长期退化代表着随着时间的推移,功率输出会不可逆转地减少,主要表现为组件性能逐渐下降。

典型的光伏组件在第一年因光致降解(LID)而退化 1-2%, 随后几年年退化率更为稳定,为 0.5-0.7%。降解过程受到多种因素的影响,包括热应力、紫外线照射、湿度、机械应力和环境条件,这可能导致腐蚀、分层和电池开裂等各种故障模式。

在Solargis,我们将长期退化建模为仿真后计算,以显示其对25年系统生命周期的影响1。降级分析提供三个关键性能指标:

  • PVOUT 特定 显示每千瓦峰值安装的功率输出 (kWh/kWp),无论系统大小如何,都可以比较相对性能下降。

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

  • 性能比 (PR) 通过将实际输出与理论最大值进行比较来指示系统效率,有助于跟踪由于退化而造成的效率损失。

退化建模

我们使用两步方法对退化进行建模:

  • 第一年退 化率为 0.8%, 以解释初始性能下降的原因。

  • 随后几年,在剩余系统生命周期内,年退化率为0.5%。

这种建模方法提供了光伏系统性能在其运行生命周期内如何下降的真实视图,从而实现更准确的长期发电量预测和财务规划。

与其他软件的比较

长期退化的处理在各种太阳能模拟软件中具有可比性:

软件

参数名称

笔记

Solargis 前景

长期降解

与 Solargis Evaluate 中的类似方法

Solargis 评估

长期降解

用户自定义首年和年度退化损失选项

光伏系统

降解系数

用户定义的模块降级设置

SAM (NREL)

退化

包括长期业绩下降的准备金

太阳能农民 (DNV)

退化

考虑长期性能影响