[干货]光伏电站系统效率修正方法详解
PV兔子
光伏电站系统效率评估修正方法
兔子君导读
光伏电站性能评估过程中，其中系统效率作为重要的评价性指标，被广泛用于系统性能评定。国际电工委员会发布的IEC61724-1标准中，对系统效率进行了定义，此方法被广泛的应用于验收或运行阶段的光伏电站性能评定。本文将基于常规系统效率的评估方法基础上介绍如何进行有效的修正，用于更准确客观的反应电站的系统性能。
系统效率的变化影响因素
上图为一个光伏电站一天中不同时间点的系统效率变化曲线，其中其每个点的计算周期为15分钟。由图可见光伏电站的系统效率在一天中的任何一个时间都是不同的，而影响其以上变化的主要原因，除大家都知道的辐照度的变化，与此同时特定时断的环境温度及风速的不同也将导致系统效率的变化。但是到底温度及风速对系统效率的影响有多少？
上表中，明确介绍了，保持系统及其他环境因素不变，只对平均环境温度和风速进行了调整后的模拟系统效率结果差异，其中，年平均温度提高3℃，系统效率对应下降0.9%；年平均风速提到3米/秒，系统效率上升1.7%。因此，从如上模拟结果可以看出，风速及温度对最终系统效率的结果有非常大的影响。
现有方法局限性
在导读中已经给大家介绍，IEC61724中对系统效率进行了定义，标准中对一般性长期评估的系统效率测试方法及短期方法进行了介绍，本文中简单罗列如下：
以上公式为基本的系统效率计算公式，即光伏电站的实际交流测的输出电量比上光伏组件平面所接收到的辐射量。此方法用于一般性长期评估。
同时，以上公式是进行了组件温度修正后的公式，即除去了环境温度对于系统效率的影响。此方法多用于短期评估，减少由于季节性差异导致的系统效率差异，而其中主要考虑了环境温度的影响。
以上两种方法被大家广泛的使用，但其中存在的问题，如本文开篇介绍的，影响光伏电站系统效率的因素中除了环境温度外，还有风速的影响，本方法中缺少了对风速这一个部分的考量。
理论方法
如何能够减少环境温度及风速带来的对于系统效率结果客观评定的影响？
以下部分将针对具体的理论方法进行简单介绍。
项目的环境温度和风速基于不同电站位置及电站设计均存在差异，即以上两个变量构成了光伏电站的特殊属性。因而为了客观准确表征光伏电站性能，比较或考量系统性能，需要将此特殊属性的影响排除掉。
环境温度和风速对于系统效率的影响，主要表现在其对电池片工作温度的影响。因此本文介绍的理论方法即为对于电池片工作温度修正的方法。
以上公式中，可以注意到其主要差异点在于分母中，使用了组件电池片工作温度，其中包含测试期内电池片温度及全年电池片平均工作温度，而非此前的组件温度。此电池片工作温度主要是通过理论计算的方式获得，其计算过程中涉及了温度及风速的考量，具体计算方法将在此后的推文中进行介绍。
评估结果分析
上图为一系统的系统效率变化情况，以各月为单位，蓝色点为无修正全年的系统效率变化，而红色点为经过以上方法修正后的系统效率。可以注意到，蓝色点各季节存在超过10%的差异，而除去影响后其各月影响在一个相对平稳的状态。如此图无法看出其修正后的影响，可以参见下图。
上图为此系统的系统效率变化情况，以各小时为单位。此图可以看出，修正后的系统效率彻底的解决了环境温度和风速的影响，其系统效率非常稳定。
结论
本文介绍了环境温度及风速对于系统效率的影响及通过的方式进行修正后的系统效率对比，其主要目的在于能够通过技术的方法，更准确的评价光伏电站系统效率，为并购方及电站持有方准确获得系统性能指标提供支持。