光伏系统年产电量到底怎么估算

       关于国内PV系统产能的评估和测算方法，我其实也仅仅是初步了解。不过近几个月内看到因为不正确的测算结果导致误解的例子不胜枚举，所以想大概的介绍下澳洲的测算方法给国内的同业伙伴以作参考，同时希望对于在开发此类计算程序的工程师也有所帮助。最重要的，是希望能够给用户在购买前提供一个靠谱的切实的数据，已经安装后自我对照的一个依据。同时营造一个诚信的经营环境。

       首先，目前国内人工测算年产量的方法，绝大多数都是错的。最主要的原因有两个，5.7kW的系统真正能输出多少kW的电功呢？一年到底应该乘以多少天呢？在给出合理的算法之前，我想先介绍下澳洲的系统是怎么测试的。

       澳洲的光伏系统工程师大部分是尽量避免手算年发电量的，通常都会选择用软件模拟计算出结果，就包括审查项目的CEC（澳洲清洁能源协会），也是不接受手算的年产量结果的，其原因就是变量太多。

       那么哪些数据适合手算呢？Instantaneous Array Performance （即时系统电功）和Daily Energy Yield (日发电量）。即时系统电功算的是系统效率乘以系统额定功率，而日发电量是用系统额定功率乘以系统效率乘以PSH(峰值日照小时数）。这些主要的是测试系统是否健康，是否存在严重的遮挡或者坏板，以及逆变器的故障或者追踪效率的下降，规定是半年检测一次。

       那么为什么年产电量可以乘以365天呢，而不是288天或者300天或者150天？原因很简单，因为日发电小时数是一个年平均值。热带，亚热带；地中海，内陆，这些地带的降雨量，降雨频率，持续时间都是完全不同的。这些不存在共通性所以绝对不可以简单的用365天乘以一个零点几的系数来计算。但是澳大利亚的销售人员和合同安装工人的确常常被问及年发电量的问题.于是，CEC制定了一套日均单位面积照射表，其数据就是根据往年个月的光照强度采样相加后，除以365天之后的平均值（kWh/m^2)，所以已经把天气因素考虑了进去。这个数据和PSH是一个性质，算法不同但是结果一样。所以系统在考虑效率之后，乘以这个小时数，再乘以365天，是相对较准确的年产电量。（贴士：月单位面积光照量的数据可以在NASA或者Meteonom上获得，应该已经覆盖了国内大部分城市）。

       系统效率是另外一个决定产出值准确性的重要参数。事实上，这里存在一个大众盲区，就是对于电功（Power kW）和电能（Energy kWh），系统效率百分比是截然不同的，差别就在于小时数的引入。所有的小时数，都是在基于1000W/m^2的标准光照强度前提下换算来的，所以这就默认了发电量是在STC的情况下计算的（standard testing condition).电功的计算是不需要考虑小时数，所以即时的光照强度则成为了对于系统效率影响的最大变量，而它的影响范围，可以从0至100%，是线性比例影响，同时也是所有系统参数里面最具影响力的一个，所以如果要准确测量即时的系统电功效率，必须要额外的测量即时的太阳光照强度，目前澳洲通用的是美国Solmetric公司生产的PV Analyzer。对于系统电能发电效率，需要考虑铭牌误差，朝向和倾角损失，系统维护及电站断电损耗，系统老化及变脏损耗，温度损耗，DC电阻损耗，系统错配损耗，逆变器追踪及转化效率，AC电阻损耗等等，可以说每个系统都会有各自的特点以及不一样的损耗百分比。但是对于粗略估算的需求，美国和澳洲采用的通用常数是0.77作为估算参考，我相信国内也依然适用。其中，温度损耗必须单独提一下。所谓的5.7kW系统，是在1.5个空气质量，1000W/m^2的光照强度以及25摄氏度的电池温度情况下的发电功。25度的电池温度大约可以理解为0度的环境温度，而房顶的温度曾经烤化过我的板鞋鞋底，所以温度对系统的影响可见一斑。当然这个是可以精确计算的根据组件制造商提供的参数表。所以5.7kW的PV系统在一年内小时平均发电量应该是在4.4kWh左右，加减5%，夏季多些，冬季少些。

       所以，综上所述，根本没有恒定的常数来准确计算PV系统的年产电量。依然首推用软件模拟计算，对于精度要求不高的估算，我建议的算法是假定正南朝向，30度的倾角的前提下，PV系统额定功率5.7kW乘以0.77乘以查得的峰值小时数3.88hr乘以365天=6200kWh左右，加减5%。但是，PV组件的质量，安装朝向和倾角，逆变器的质量，以及周边环境的阴影遮挡也都对这个结果有着大幅度的影响。同时，我希望可以给程序编写团队建议，一个好的估算软件，一定要有丰富的数据库作为支持，同时应该引入损耗参数来进行系统效率的计算。假以时日，我们自己也会有一套中文操作系统富含中国大小城市全面的系统设计评估软件，相信那也是同行共同期待的结果。 （作者：Rodd  澳大利亚PV工程师）

不错，学习了。

顶！如果大家一家一起能把这件事做好！在国内市场上推广，还是灰常好的。

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