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　　2024年2月光伏电站设备选型与设计优化目 录一、基于运行数据的阴影分析二、光伏电站阵列内电缆损耗分析三、基于实测辐射数据阵列容配比分析问题的提出D

　　A光伏电站：纬度23º附近，一期10MW，2009年开展设计并于2010年投产。光伏阵列间距设计原则为：以保证冬至日6个小时日照为依据计算出的间距，再增加适当裕度：二期于2014年中开展设计，部分方阵于2014年底投产。光伏阵列间距设计依据《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012）D

　　与一期电站同口径对比，二期设计降低电站占地10%，冬至日的日照时长降低了约1小时。上述方案的变化，亦引起两期电站早晚间的出力存在差异。问题的分析1）推算出设定日照时长的全年逐天光伏组件上不再产生阴影的时刻；2

　　）根据理论计算出场址所在地的全年辐射分布；根据理论计算出光伏组件全年逐时发电量；结合第一步的结果，扣除因阴影损失的发电量，得出全年逐天可发电率表1

　　9:00~3:30）小时后，理论值可发电率降低0.83%；实际值可发电率降低1.63%。表2

　　不同日照时长逐月实际测光数据可发电率一、基于运行数据的阴影分析问题的分析减少的投资：土地投资7.8万元/MWp；电缆及通道投资8.8万元/MWp；减少的收益：1）发电量23MWh/MWp，相应收益(不含税)减少1.87万元/MWp。一二期对比：一期静态回收期约8.87年，略高于二期收益。因此，电站后期建设中，如土地成本进一步下降，其设计可考虑延长日照时长。一、基于运行数据的阴影分析问题的引申：各纬度之间的规律？简化投资变化的计算，光伏电站造价取值原则如下：电站除因占地引起的设备、材料投资变化外，其它投资不变；光伏组件单价取3.5元/Wp、逆变器单价取0.35元/Wp。其它材料价格均参考电力定额价格；不考虑因地形变化引起的投资变动；土地征占按照有偿、无偿两种方式分别计算，土地价格取0.5万元/亩。表3

　　时，在日照时长为6~7小时情况下，投资比例的增加与发电量的比例的增加基本一致。故建议此时日照小时数可取6~7小时。一、基于运行数据的阴影分析问题的引申：各纬度之间的规律？纬度40º的光伏电站为例，按照日照时长为6小时：理论上电站可发电率98.37％，电站占地28.47亩；如取5小时：理论上电站可发电率97.31％（减少1.06%），电站占地25.58亩。电站可发电率减少0.36％，电站占地面积减少2.89亩（10.15％）。电站按照土地有偿（0.5万元/亩）、无偿的方式，分别减少投资约8.57万元（10.13％）、7.13万元（10.13％）。一、基于运行数据的阴影分析问题的提出二、光伏电站阵列内电缆损耗分析1）4mm2电缆最长接近150m；2）最大压降实测达到16.32V标称面积（mm2）20℃时导体最大电阻（Ω/km）圆形退火铜导体铝导体和铝合金导体圆形或成型不镀金属镀金属44.614.70－350.524500.387700.268－0.868－0.641－0.443161.151.161.91950.193－0.320问题的分析纬度：23°；光伏组件：Vmppt＝30.7V，Imppt＝8.15A；组串数22；组件至汇流箱电缆采用1×4mm2；采用8、16回路汇流箱，数量取24、12台，汇流箱出线；二、光伏电站阵列内电缆损耗分析g

　　32°支架在100％工况下，直流电缆部分损失4.85％；2）15°支架在100％工况下，直流电缆部分损失3.91％。（减少损失0.94%）理论上，32°支架与15°支架发电小时数相比，高3.39％，在考虑直流电缆损耗后，则仅高2.38％。二、光伏电站阵列内电缆损耗分析问题的提出光伏电站在设计时其系数选择多根据设计经验进行选取。而各光伏电站因：其所处的地理位置；电站设备的选型；设计水平；投资水平均存在差异；同时其作为电站经济性的评价标准，在容量配置系数选择中鲜见针对性的分析。三、基于实测辐射数据阵列容配比分析三、基于实测辐射数据阵列容配比分析问题的分析1）组件逆变器的容量配置系数定义为：

　　4）经济性分析；C光伏阵列所处纬度：23°；电站综合效率分别：80%、85%；售电电价：0.65元/kWh；行业基准折现率：8%；电站综合单价：6.5元/W，光伏组件单价：3.0元/W；寿命期：25年。insys

　　问题的分析针对C光伏电站，结论：当电站综合效率80%、逆变器瞬时过载值分别取0%、5%、10%时，最大净现值对应的组串数为：172、181、189，则容量配置系数相应为：1.041、1.095、1.143；当电站综合效率85%、逆变器瞬时过载值分别取0%、5%、10%时，最大净现值对应的组串数为：162、170、178，则容量配置系数相应为：：0.980、1.028、1.077；建议：应结合当地的辐射数据合理选用具备短时过载能力的逆变器。针对A地区，其逆变器选型可要求其具备10％的短时过载能力（逆变器的短时过载时间的技术要求应根据前文计算出的逐时发电功率统计得出）；光伏电站最优容量配置系数的影响因素包括：电站所在地的辐射数据、电站综合效率、逆变器过载能力、电站综合单价、光伏组件单价、行业基准折现率等。三、基于实测辐射数据阵列容配比分析谢谢！

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