程增標(biāo)，邵俊華

（華潤電力（宿遷）有限公司，江蘇 宿遷 223600）

隨著國家新能源項(xiàng)目的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電項(xiàng)目裝機(jī)容量日益擴(kuò)大，特別是屋頂分布式光伏如雨后春筍般出現(xiàn)在各個工業(yè)園區(qū)的廠房屋頂。工程經(jīng)過設(shè)計(jì)、建設(shè)，最終轉(zhuǎn)入運(yùn)營，那么如何判斷光伏電站的發(fā)電能力達(dá)到設(shè)計(jì)水平和預(yù)期效果呢？不同電站之間如何比較發(fā)電能力高低呢？

滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，是指發(fā)電設(shè)備在滿負(fù)荷運(yùn)行條件下的運(yùn)行小時(shí)數(shù)，即發(fā)電量與裝機(jī)容量之比，反映了電站發(fā)電設(shè)備利用率，是電站運(yùn)營的主要指標(biāo)之一[1]。本文主要通過光伏電站滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)偏低的分析、核算等，讓人們了解滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)異常的真正原因——是真的偏低還是計(jì)算方法等方面問題，最終得出真實(shí)利用小時(shí)數(shù)值[2]。

1 基本情況

華潤電力（宿遷）有限公司開發(fā)了屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，總裝機(jī)容量共計(jì)20.33856 MW，全站共分布在8個工業(yè)園區(qū)，其中7個園區(qū)為全額上網(wǎng)模式，1個園區(qū)“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”模式。全額上網(wǎng)園區(qū)于2017年6月28日14:50一次并網(wǎng)成功，自發(fā)自用園區(qū)于7月12日9:50并網(wǎng)。

本光伏電站分為彩鋼瓦屋頂與水泥屋頂兩種類型。其中，安陽、昆沭、大家、湯澗、中科為水泥屋頂，安裝角為+10°；群星、欣一、欣二為彩鋼瓦屋頂，群星園區(qū)為東西方向安裝，組件安裝角度為3°～5°（各占比50%），欣一、欣二安裝角度為±3°～5°（各占比50%）。

本光伏電站自并網(wǎng)至2017年年底，經(jīng)過半年的運(yùn)營，其間不斷整改及消缺，電站的各項(xiàng)工作已經(jīng)逐漸步入正軌。7-12月完成上網(wǎng)電量992萬kW·h。

2 滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)

為了驗(yàn)證該項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行情況是否能夠達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)效果，也為了分析各園區(qū)發(fā)電情況是否正常，找出缺陷并解決，根據(jù)生產(chǎn)報(bào)表數(shù)據(jù)計(jì)算出2017年下半年滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。各園區(qū)滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)如表1所示。

表1 2017年滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)

由表1可以看出，全站年累總利用小時(shí)偏低；昆沭園區(qū)年累7-10月利用小時(shí)數(shù)與其附近中科和安陽園區(qū)相比明顯偏低太多；中科園區(qū)7月利用小時(shí)數(shù)異常偏低。

3 原因分析

昆沭園區(qū)因園區(qū)原因未能按照實(shí)際容量安裝，雖已修改備案并上報(bào)電力部門，但是在11月之前運(yùn)營人員仍按照實(shí)際容量計(jì)算利用小時(shí)，導(dǎo)致數(shù)值偏低；中科園區(qū)7月12日并網(wǎng)，導(dǎo)致7月利用小時(shí)偏低；2017年滿負(fù)荷利用小時(shí)為上網(wǎng)電量計(jì)算所得（監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)度等原因造成發(fā)電量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確）。經(jīng)測算，調(diào)整發(fā)電量計(jì)算方式（根據(jù)2018年1月場用電率7.2%，2月場用電率6.1%，2017年年場用電率按6.0%計(jì)算），年累利用小時(shí)數(shù)升高13.82 h，全站利用小時(shí)數(shù)為558.64 h。

其他原因：光伏組件清潔度及氣象原因造成電量損失較多，組件于2017年5月開始安裝鋪設(shè)，于2017年12月完成第一次清洗工作，清洗間隔較長，灰塵遮擋影響效率；2017年下半年入冬以后，天氣狀況不佳，霧霾天氣較多，影響光照強(qiáng)度；昆沭、中科、群星園區(qū)女兒墻太高，夏季過后遮擋光伏組件的時(shí)間變長。

根據(jù)以上原因，對利用小時(shí)重新計(jì)算調(diào)整，調(diào)整后全站利用小時(shí)情況如表2所示。

表2 2017年滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（發(fā)電量計(jì)算）

4 設(shè)計(jì)值

根據(jù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告，彩鋼瓦屋面（44%）設(shè)計(jì)首年等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)約為1020.59 h，在運(yùn)行期25年內(nèi)的年等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)約為939.29 h。水泥屋面（56%）年等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)約為1128.21 h，在運(yùn)行期25年內(nèi)的年等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)約為1038.34 h。由此計(jì)算出本站首年綜合設(shè)計(jì)等效滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)=（彩鋼瓦容量×設(shè)計(jì)小時(shí)+水泥屋面容量×設(shè)計(jì)小時(shí)）/總?cè)萘?1081.47 h。

根據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)告中各月份輻射水平情況，當(dāng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)效率PR值為78%時(shí)，測算出各個月度利用小時(shí)分布情況，如表3所示。實(shí)際與設(shè)計(jì)值對比：根據(jù)設(shè)計(jì)中水平面與10°傾角各自光照輻射量，并根據(jù)各自裝機(jī)容量，整體測算2017年7-12月設(shè)計(jì)利用小時(shí)為520 h。沭陽光伏實(shí)際7-12月利用小時(shí)數(shù)為558.64 h。

表3 月輻射水平情況及利用小時(shí)數(shù)

5 結(jié)論

通過以上分析，根據(jù)電站所在地區(qū)光照情況和投運(yùn)以來的滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，對比發(fā)現(xiàn)，首年綜合滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)應(yīng)為1174.65 h，高出首年設(shè)計(jì)綜合滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)1081.47 h，電站利用小時(shí)數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。為進(jìn)一步提高電站滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，除正常維護(hù)外，本站還采取以下舉措。

一是優(yōu)化屋頂環(huán)境，協(xié)商園區(qū)對廣告牌、屋頂排污口及臨時(shí)裝置進(jìn)行調(diào)整，減少遮擋損失；按月度定期開展組件巡視工作，對彩鋼瓦屋頂組件底角積灰處、臨時(shí)電纜、鳥糞、澗園區(qū)排污口等較易污染地區(qū)進(jìn)行清掃[3]。

二是加大清洗力度。簽訂年度組件清洗單位，組件積灰后能及時(shí)進(jìn)行清理。在簽訂清洗單位時(shí)要求一個月內(nèi)需要對所有園區(qū)組件鳥糞進(jìn)行清掃，防止鳥糞影響發(fā)電量，以及長時(shí)間不清洗可能導(dǎo)致組件出現(xiàn)隱裂損壞。建立長效維護(hù)機(jī)制，有效降低清掃費(fèi)用，提高大雪等極端環(huán)境的應(yīng)對能力，減少損失電量。

三是對受遮擋組件容量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)日照情況，統(tǒng)計(jì)受遮擋日照時(shí)間段，分析其與未受遮擋組串電量差異情況，逐步摸清因遮擋造成的損失電量情況，為后續(xù)整改積累數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)；做好備品備件儲備，建立高效穩(wěn)定的維護(hù)隊(duì)伍，對全站人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，提高技能水平，提高設(shè)備穩(wěn)定性。加強(qiáng)運(yùn)維管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障；加強(qiáng)與調(diào)度聯(lián)系，及時(shí)掌握電網(wǎng)檢修計(jì)劃時(shí)間，并做好消缺計(jì)劃，合理安排設(shè)備檢測計(jì)劃。

參考文獻(xiàn)

1 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 20513-2006/IEC 61724：1998 光伏系統(tǒng)性能監(jiān)測 測量、數(shù)據(jù)交換和分析導(dǎo)則[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

2 黃漢云.太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016.

3 李鐘實(shí).太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工與維護(hù)[M].北京：人民郵電出版社，2010.