日照时数、峰值日照时数、光照资源如何计算发电能力?
日照时数、峰值日照时数、光照资源如何计算发电能力?
日照时数、峰值日照时数是光伏电站在投资建设前进行评估的重要参数,在做项目运维评估的时候,经常发现这两个概念混用的现象,甚至有可研报告将日照时数作为电站发电基准,乘以电站效率(PR)作为光伏电站年等效利用时数,严重的误导了投资方对电站内部收益率的评估。下面为大家梳理一下这几个概念之间的关系。
要了解平均日照时数和峰值日照时数,首先要知道日照时间和日照时数的概念。
日照时间:是指太阳光在一天当中从日出到日落实际的照射小时数。
日照时数:是指太阳在一地实际照射的时数,定义为太阳直接辐照度达到或超过120 W/㎡的各段时间的总和,以小时为单位,取一位小数。日照时数小于日照时间。
峰值日照时数:是将当地的太阳辐射量,折算成标准测试条件(辐照度1000W/㎡)下的小时数。例如,某地某天的日照时间是8.5h,但不可能在这8.5h中太阳的辐照度都是1000W/㎡,而是从弱到强再从强到弱变化的,若测得这天累计的太阳辐射量是3600Wh/㎡,则这天的峰值日照时数就是3.6h。
峰值日照时数是将光照定义在一个相同的基准,即标准测试条件(1000W/㎡)上进行比较,光伏组件的标称功率也是在1000W/㎡下测试定出来的。因此,在计算太阳能光伏发电系统的发电量时一般都采用平均峰值日照时数作为参考值。
可利用时数:也称等效利用小时数,是光伏电站对峰值日照时数的利用率,可以表述为:电站效率×当地峰值日照时数。
在实际的运维管理工作中,可利时数作为电站运维水平的重要参考,算法一般为:一段内发电量/电站装机容量,作为这个时段内的可利用小时数。
所以,三者之间的关系为:日照时数 >峰值日照时数 >可利用时数
如果知道某地的光照资源怎么和峰值日照时数进行转换呢?
某地的光照资源一般用总辐射量表示,即到达地面的散射太阳辐射量和直接太阳辐射量和称为总辐射量,单位为KWh/㎡或者MJ/m2。二者的换算关系为:1KWh/㎡=3.6MJ/m2(大家可自行换算),表示一个地区接受太阳辐射能量的多少水平。
下面进行光照资源和峰值日照时数的转换
1KWh/㎡的辐射量,相当于标准条件下(即1000W/㎡),1小时标准日照小时数,即:1KWh/㎡÷1000W/㎡=1h。
由此得出将某地太阳能资源(MJ/ m2),换算为标准日照时数的系数为 3.6。
举例如下:
某地水平太阳辐射量为5230MJ/㎡,则:
5230 MJ/㎡÷3.6=1452.8KWh/㎡
相当于1452.8KWh/㎡÷1KW/㎡=1452.8小时,则年峰值日照时数为1452.8小时。
如果电站效率是80%,那么1MW水平安装的发电量为:1452.8×80%×1000KW=116.2万度电。
一般电站会选择最佳倾角以增加辐照量接收水平,通过相关软件计算出峰值日照时数最大时的角度,再用该最大峰值日照时数进行计算发电量,算法和以上相同。