光伏电站系统效率怎么计算

1) 组件面积——辐射量计算方法。

光伏发电站上网电量Ep计算如下：

Ep=HA×S×K1×K2式中：

HA——为倾斜面太阳能总辐照量(kW·h/m2)

S——为组件面积总和(m2)

K1 ——组件转换效率

K2 ——为系统综合效率。

综合效率系数K2是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：

1) 厂用电、线损等能量折减

交直流配电房和输电线路损失约占总发电量的3%，相应折减修正系数取为97%。

2) 逆变器折减

逆变器效率为95%~98%。

光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时，光伏组件发电效率会呈降低趋势。一般而言，工作温度损耗平均值为在2.5%左右。

除上述各因素外，影响光伏电站发电量的还包括不可利用的太阳辐射损失和最大功率点跟踪精度影响折减、以及电网吸纳等其他不确定因素，相应的折减修正系数取为95%。

这种计算方法是第一种方法的变化公式，适用于倾角安装的项目，只要得到倾斜面辐照度(或根据水平辐照度进行换算：倾斜面辐照度=水平面辐照度/cosα)，就可以计算出较准确的数据。

光伏电站系统发电总效率=所有系统产品的效率的乘积，一般光伏项目的发电效率在70~80%左右。

1.太阳能（solar energy），是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式:辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

2.自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

计算发电量： 装机容量*标准日照时长*系统效率 装机容量：10KW 标准日照时长：假设为北京地区某地，年均4小时/天，冬天约2.5小时/天，夏天5.5小时/天 系统效率80% 计算结果：一年发电 10*4*365*0.8≈1.16万度 夏天平均每天10*5.5*0.8≈44度 冬天平均每天10*2.5*0.8≈20度

个人认为系统效率衰减可以不必考虑，系统效率的降低，我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求，就如火电站，水电站来说，不提衰减这一说法。

影响发电量的关键因素是系统效率，系统效率主要考虑的因素有：灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。

大型光伏电站一般都是地处戈壁地区，风沙较大，降水很少，考虑有管理人员人工清理方阵组件频繁度一般的情况下，采用衰减数值：8%

太阳能电池组件会因温度变化而输出电压降低、电流增大，组件实际效率降低，发电量减少，因此，温度引起的效率降低是必须要考虑的一个重要因素，在设计时考虑温度变化引起的电压变化，并根据该变化选择组件串联数量，保证组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率范围内，考虑0.45%/K的功率变化、考虑各月辐照量计算加权平均值，可以计算得到加权平均值，因不同地域环境温度存在一定差异，对系统效率影响存在一定差异，因此考虑温度引起系统效率降低取值为3%。

由于生产工艺问题，导致不同组件之间功率及电流存在一定偏差，单块电池组件对系统影响不大，但光伏并网电站是由很多电池组件串并联以后组成，因组件之间功率及电流的偏差，对光伏电站的发电效率就会存在一定的影响。组件串联因为电流不一致产生的效率降低，选择该效率为2%的降低。

根据设计经验，常规20MWP光伏并网发电项目使用光伏专用电缆用量约为350km，汇流箱至直流配电柜的电力电缆(一般使用规格型号为ZR-YJV22-1kV-2*70mm2)用量约为35km，经计算得直流部分的线缆损耗3%。

目前国内生产的大功率逆变器(500kW)效率基本均达到97.5%的系统效率，并网逆变器采用无变压器型，通过双分裂变压器隔离2个并联的逆变器，逆变器内部不考虑变压器效率，即逆变器功率损耗可为97.5%，取97.5%。

由于光伏并网电站一般采用就地升压方式进行并网，交流线缆通常为高压电缆，该部分损耗较小，计算交流部分的线缆损耗约为1%。

变压器为成熟产品，选用高效率变压器，变压器效率为98%，即功率损耗计约为2%。

综合以上各部分功率损耗，测算系统各项效率：组件灰尘损失、组件温度效率损失、组件不匹配损失、线路压降损失、逆变器效率、升压变压器效率、交流线路损失等，可以计算得出光伏电站系统效率：

系统效率：η=(1-8%) (1-3%) (1-2%) (1-3%) (1-2.5%) (1-1%) (1-2%)=80.24%。

经过以上分析，可以得出光伏并网电站系统效率通常为80%。

发电率不错，太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。

因此，与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比，光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术，具有以下主要优点。

①太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。

②太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。

③光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80％以上，技术开发潜力巨大。

④光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。

⑤光伏发电过程不需要冷却水，可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合，构成光伏建筑一体化发电系统，不需要单独占地，可节省宝贵的土地资源。

⑥光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，基本上可实现无人值守，维护成本低。

1）国家规范规定的计算方法。

根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797－2012》第6.6条：发电量计算中规定：

1、光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况，并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。

2 、光伏发电站年平均发电量Ep计算如下：

Ep=HA×PAZ×K

式中：

HA——为水平面太阳能年总辐照量（kW·h/m2）；

Ep——为上网发电量（kW·h）；

PAZ ——系统安装容量（kW）；

K ——为综合效率系数。

综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：

1）光伏组件类型修正系数；

2）光伏方阵的倾角、方位角修正系数；

3）光伏发电系统可用率；

4）光照利用率；

5）逆变器效率；

6）集电线路、升压变压器损耗；

7）光伏组件表面污染修正系数；

8）光伏组件转换效率修正系数。

这种计算方法是最全面一种，但是对于综合效率系数的把握，对非资深光伏从业人员来讲，是一个考验，总的来讲，K2的取值在75%-85%之间，视情况而定。

正常地区一年的日均光照在4小时左右，也就是说不管刮风下雨，5KW光伏电站，一年发电量在5000*4*365=7300度左右。一般来说，5kw折算系统效率在0.8-0.9左右，年限越长效率越低阳光充足的情况下，一天能够有效发电4-5小时。一般年平均都是按照4小时算的。也就是16-18度左右。这是新系统的发电量，用了几年会下降的。还有这个东西收环境影响很大，温度高发电会下降，雾霾阴天会影响，季节性的太阳高度角会影响，灰尘遮挡会影响。反正就是很少能够实现理论值的。分布式光伏发电项目在备案时可以选择：“自发自用，余电上网”或“全额上网”，自发自用，余电上网是指光伏发电系统所发电力一部分由用户自己使用，多余电量接入电网卖给电网公司；全额上网是所发电量全部并网卖给电网公司，结算依据按照并网时安装在用户侧的双向计量表进行计量。国家政策对分布式光伏发电采取单位电量定额补贴的方式，即对光伏系统的全部发电量都进行补贴，所以无论是自发自用电量还是余电上网电量均按同一标准获得国家补贴。

解答：

1、光伏发电并网计算方法：

要估算光伏发电系统的发电量，需要知道系统安装当地的有效日照时间．系统效率，系统安袭容量。

例:1000W的光伏并网系统．安装地点为北京，有效日照时间力4小时．光伏并网系统效率约为80％．所以该系统日发电量计算公式=组件安装容量x有效日照小时数x系统效率=1000x4x0.8=3200Wh，约力3．2度电。

2、变压器的功率计算方法：

（1）变压器次级的额定电流=用电器的额定电流，变压器次级额定电流是每百KW144A。

（2）设备如果是三相设备，每KW按2A电流计算。那么100KW变压器可带功率是，144A/2=72KW，这就是所能带的设备。

（3）变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。

光伏系统一般分为独立户用系统、BIPV和大型并网光伏电站。

独立户用系统效率：60-65%；

BIPV发电效率：70-75%；

大型并网光伏电站效率：75-80%。

当然跟踪支架系统对光伏组件的发电效率也有很大的提高，单轴倾纬度角跟踪一般可以提高51%，双轴高精度跟踪可以提高56%。

随着技术的发展，组件发电效率、逆变系统、储能系统的效率都会得到大大的提升，尤其是一些大型荒漠发电站因其没有储能系统所以整体效率可以做到85%左右。