(1 北京密云华电太阳能科技发展有限公司 北京 101511;2华电电力科学研究院 浙江杭州 310030;3华电电力科学研究院 浙江杭州 310030)
摘要:本文提出一种基于光伏电站发电量数据模型的技术,开展了基于光伏电站发电量数据模型的研究。通过对光伏电站运行数据建模进行回归分析,合理设计算法,找到提高发电量的方法,为光伏发电企业的运维提供指导。
关键词:光伏电站;发电;数据模型
ABSTRACT:In this paper,a power generation technology based on photovoltaic power generation data model is presented.Based on the regression analysis of the operation data modeling of photovoltaic power station,reasonable design algorithm and methods of improving power generation are found to provide guidance for the operation and maintenance of photovoltaic power generation enterprises.
Key words:Solar photovoltaic modules;EL defects;field entering period.
0 引言
20世纪70年代以来,由于常规能源供给的有限性和环保压力,世界上掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮,光伏发电技术得到了广泛应用。截至2016年底,我国光伏发电新增装机容量3454万千瓦,累计装机容量7742万千瓦,新增和累计装机容量均为全球第一。全年发电量662亿千瓦时,占我国全年总发电量的1%。
太阳能是最理想的可再生能源和绿色环保能源,在能源枯竭与环境污染日趋严峻的今天,太阳能光伏发电作为一种清洁、绿色环保的能源,是我国近期急需的能源,又是未来能源结构的基础。[1]
目前集团光伏发电总装机容量超过百万千瓦时,随着投产容量的增大,做好光伏电站的精细化运营管理,不断增加光伏发电量,对提高发电设备效率,提升光伏发电企业效益有着重要意义。
1 影响光伏电站发电量的主要因素
提高光伏并网电站的发电量,不仅可以提高光伏系统的经济效益,更有利于清洁能源事业的持续发展,优化我国能源结构,促进节能减排。[2]
光伏产业的技术进步带来了光伏电站的建设成本逐年下降,预计到2020年,光伏组件成本下降到2500元/KW,光伏系统成本下降到6000元/KW,发电成本下降到0.3元/KWH。面对激烈的新能源市场竞争,并网光伏电站的稳定运行和高效发电,将影响企业的持续健康发展。[3]
光伏发电系统由多个设备系统组成,影响光伏发电的因素有光伏组件的转换效率、安装倾角、发电系统效率、串并联适配损失、逆变器、变压器设备效率、辐照度、环境温度、组件清洁度等诸多因素。
2 光伏电站数据及分析
准确的光伏功率预测模型有利于光伏电站制定合理的检修计划,对争取上网优先权和小时数以及对光伏电站参与发电竞价等都具有重要意义。[4]
根据数据建模的方法,对影响发电量的各项因素进行分析,为改进生产经营提供参考。分析用的数据采自了某公司2016年1月至12月监控画面自动生成报表,对每个发电时点进行全年数据取加权平均,整理出各时点发电量、辐照、及环境温度数据如下表:
某太阳能公司2016年生产报表汇总
3 数据模型建立
在光伏电站运行过程中,发电量与辐照、环境温度和组件清洁度有着密切的关系,建立发电量与辐照度、环境温度的二元回归模型,相关变量如下:
Y:发电量(kWh)
X1:辐照度(W/m2)
X2:环境温度(℃)
通过数据建模分析(详见上表),得出光伏电站发电量与辐照、环境温度之间的关系式:
Y=21*X1-156*X2+1503
4 结论及应用
1、根据回归分析关系式可得出以下结论:
(1)在其他因素不变的情况下,辐照度每增加1 W/㎡,发电量增加21 kWh;
(2)在其他因素不变的情况下,环境温度每上升1℃,发电量下降156kWh。
2、分析结论的应用建议
上述分析结论与光伏电站生产过程实际变化规律相符,对优化现场生产管理,提升发电量有一定的指导意义:
(1)根据上述结论,通过加装反光设备、增强光伏组件上的辐照度,作为技术研究的一个方面,可通过技术研究改进提高发电量;
(2)在高温炎热气候条件下,加强光伏发电方阵通风或其他降温措施,不仅可以有效防范电气设备、组件等的温度,保证设备系统运行安全,同时还可提高发电量。
参考文献:
[1] 王琪,杨立权,韩东全.我国太阳能光伏发电发展现状及前景[J].农业与技术,2015,35(23):168-170.
[2] 陈文.影响并网光伏电站发电量的因素 [J].城市建设理论研究:电子版,2013,34。
[3] 杨静涛,贾晖杰,吕国东.并网光伏电站发电量影响因素分析 [J].太阳能,2013,17,40-45.
[4] 李春来,张海宁,杨立滨,杨军,李正曦.光伏发电站预测模型技术研究[J].《电气应用》,2015,(s1):536-539.
论文作者:别勇军1,魏超2,张士龙3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
标签:光伏论文; 发电量论文; 电站论文; 太阳能论文; 环境温度论文; 能源论文; 组件论文; 《电力设备》2017年第22期论文;