2.2　光伏發電系統評價指標

2.2.1　峰值日照時數與發電量計算

2.2.1.1　峰值日照時數與資源分區

首先要區分日照時間與日照時數概念的差異。

日照時間是指太陽光一天之中從日出到日落的照射時間。日照時數是指某地一天之中太陽光達到一定的輻照度（通常以氣象臺站測定的120W/m2為標準）時直到小于此值所經過的時間。顯然，日照時數小于日照時間。

峰值日照時數是將當地的太陽輻射量，折算成標準測試條件（輻照度G=1000W/m2）下的時數。即一段時間內（逐月或年）太陽總輻射量H與地表水平面上標準輻照度G之比H/G，有時也稱之為等效利用時數。國際上，通常將太陽能資源分為三類地區：

①高輻照度地區（2200kW·h/m2·a），如美國西南部及非洲撒哈拉沙漠；

②中輻照度地區（1700kW·h/m2·a），如美國大部分地區及歐洲南部等；

③低輻照度地區（1100kW·h/m2·a），如中歐、德國等。

中國的太陽能資源分區如表2-1所列。

我們可以從氣象部門獲得水平面太陽能總輻射量，繼而利用本書1.3節介紹的方法或直接利用如Retscreen之類軟件計算固定傾角方陣傾斜面上的太陽總輻射量，結果應比水平面上的高出10％～15％。

2.2.1.2　發電量估算

在光伏發電系統（電站）正式立項前，必須對光伏陣列發電量進行預測。這是預可行性或可行性研究報告中不可或缺的。因為投資者考慮在某地投資建設光伏發電項目時就迫切知道其發電量，以了解項目執行后可預期的利潤水平和減排CO2量的潛力等經濟社會效益。當然影響發電成本或上網電價的因素包括當地太陽能資源、光伏系統效率和發電量、系統可靠性以及電網質量、初始投資規模、運行維護費用、貸款比例和利率稅收等一系列因素，但發電量是最為重要指標之一。如一段時間設為年，則光伏發電系統（電站）的年發電量估算公式為：

EAC=K·P0·Yr　　（2-1）

式中　EAC——光伏系統年發電量（交流），kW·h；

P0——光伏陣列額定直流功率，kW；

Yr——太陽能年峰值日照時數，h；

K——綜合系統效率。

關于K值，影響因素很多，包括光伏組件串、并聯匹配損失、溫升損失、組件性能衰減、線路損失、遮蔽和塵埃污漬損失等綜合影響。可參見本書第3章太陽能光伏發電系統的設計原理和方法的3.1節參數分析法中的詳細分析。為一目了然，給出列表2-2。由表可知，最佳的K值為0.84。工程設計中，K值的把握與實際經驗有關。目前對于國內估算光伏系統發電量，K值對于獨立型光伏電站取60％～70％；對集中式并網光伏電站取80％～85％；對分布式并網光伏系統取75％～80％。

2.2.2　光伏發電系統性能比

在評價光伏電站系統性能中，性能比（Performance Ratio，PR）是主要指標之一。它定義為光伏發電量與太陽能資源量的比值，即

性能比=滿功率發電小時數/峰值日照時數=實際交流發電量/理想狀態直流發電量

用公式表示：

　　 （2-2） 　　

對照前面發電量計算公式（2-1），性能比PR就等同于綜合系統效率K。由于所反映的因素包括：系統的電器效率（組件串并聯損失、逆變器效率、變壓器效率及其他設備效率、溫升損失、線路損失等）、組件衰退、遮擋情況、光反射損失MPPT誤差、測量誤差、故障情況和運行維護水平，無疑性能比是光伏系統最重要的評價指標。這個指標排除了地域和太陽能資源差異，比較客觀地反映了光伏系統自身的性能和質量。

另外，再進行溫度和光譜校正，排除這兩方面的差異后就可稱為標準性能比。將性能比除以占地面積就得到單位占地性能比，即不但質量好，且占地設計也優。