程增标，邵俊华

（华润电力（宿迁）有限公司，江苏 宿迁 223600）

随着国家新能源项目的不断发展，光伏发电项目装机容量日益扩大，特别是屋顶分布式光伏如雨后春笋般出现在各个工业园区的厂房屋顶。工程经过设计、建设，最终转入运营，那么如何判断光伏电站的发电能力达到设计水平和预期效果呢？不同电站之间如何比较发电能力高低呢？

满负荷利用小时数，是指发电设备在满负荷运行条件下的运行小时数，即发电量与装机容量之比，反映了电站发电设备利用率，是电站运营的主要指标之一[1]。本文主要通过光伏电站满负荷利用小时数偏低的分析、核算等，让人们了解满负荷利用小时数异常的真正原因——是真的偏低还是计算方法等方面问题，最终得出真实利用小时数值[2]。

1 基本情况

华润电力（宿迁）有限公司开发了屋顶分布式光伏发电项目，总装机容量共计20.33856 MW，全站共分布在8个工业园区，其中7个园区为全额上网模式，1个园区“自发自用，余电上网”模式。全额上网园区于2017年6月28日14:50一次并网成功，自发自用园区于7月12日9:50并网。

本光伏电站分为彩钢瓦屋顶与水泥屋顶两种类型。其中，安阳、昆沭、大家、汤涧、中科为水泥屋顶，安装角为+10°；群星、欣一、欣二为彩钢瓦屋顶，群星园区为东西方向安装，组件安装角度为3°～5°（各占比50%），欣一、欣二安装角度为±3°～5°（各占比50%）。

本光伏电站自并网至2017年年底，经过半年的运营，其间不断整改及消缺，电站的各项工作已经逐渐步入正轨。7-12月完成上网电量992万kW·h。

2 满负荷利用小时数

为了验证该项目实际运行情况是否能够达到预期设计效果，也为了分析各园区发电情况是否正常，找出缺陷并解决，根据生产报表数据计算出2017年下半年满负荷利用小时数。各园区满负荷利用小时数如表1所示。

表1 2017年满负荷利用小时数

由表1可以看出，全站年累总利用小时偏低；昆沭园区年累7-10月利用小时数与其附近中科和安阳园区相比明显偏低太多；中科园区7月利用小时数异常偏低。

3 原因分析

昆沭园区因园区原因未能按照实际容量安装，虽已修改备案并上报电力部门，但是在11月之前运营人员仍按照实际容量计算利用小时，导致数值偏低；中科园区7月12日并网，导致7月利用小时偏低；2017年满负荷利用小时为上网电量计算所得（监控系统调试进度等原因造成发电量数据不准确）。经测算，调整发电量计算方式（根据2018年1月场用电率7.2%，2月场用电率6.1%，2017年年场用电率按6.0%计算），年累利用小时数升高13.82 h，全站利用小时数为558.64 h。

其他原因：光伏组件清洁度及气象原因造成电量损失较多，组件于2017年5月开始安装铺设，于2017年12月完成第一次清洗工作，清洗间隔较长，灰尘遮挡影响效率；2017年下半年入冬以后，天气状况不佳，雾霾天气较多，影响光照强度；昆沭、中科、群星园区女儿墙太高，夏季过后遮挡光伏组件的时间变长。

根据以上原因，对利用小时重新计算调整，调整后全站利用小时情况如表2所示。

表2 2017年满负荷利用小时数（发电量计算）

4 设计值

根据初步设计报告，彩钢瓦屋面（44%）设计首年等效满负荷运行小时数约为1020.59 h，在运行期25年内的年等效满负荷运行小时数约为939.29 h。水泥屋面（56%）年等效满负荷运行小时数约为1128.21 h，在运行期25年内的年等效满负荷运行小时数约为1038.34 h。由此计算出本站首年综合设计等效满负荷运行小时数=（彩钢瓦容量×设计小时+水泥屋面容量×设计小时）/总容量=1081.47 h。

根据设计报告中各月份辐射水平情况，当设计系统效率PR值为78%时，测算出各个月度利用小时分布情况，如表3所示。实际与设计值对比：根据设计中水平面与10°倾角各自光照辐射量，并根据各自装机容量，整体测算2017年7-12月设计利用小时为520 h。沭阳光伏实际7-12月利用小时数为558.64 h。

表3 月辐射水平情况及利用小时数

5 结论

通过以上分析，根据电站所在地区光照情况和投运以来的满负荷利用小时数，对比发现，首年综合满负荷利用小时数应为1174.65 h，高出首年设计综合满负荷利用小时数1081.47 h，电站利用小时数满足设计要求。为进一步提高电站满负荷利用小时数，除正常维护外，本站还采取以下举措。

一是优化屋顶环境，协商园区对广告牌、屋顶排污口及临时装置进行调整，减少遮挡损失；按月度定期开展组件巡视工作，对彩钢瓦屋顶组件底角积灰处、临时电缆、鸟粪、涧园区排污口等较易污染地区进行清扫[3]。

二是加大清洗力度。签订年度组件清洗单位，组件积灰后能及时进行清理。在签订清洗单位时要求一个月内需要对所有园区组件鸟粪进行清扫，防止鸟粪影响发电量，以及长时间不清洗可能导致组件出现隐裂损坏。建立长效维护机制，有效降低清扫费用，提高大雪等极端环境的应对能力，减少损失电量。

三是对受遮挡组件容量进行统计，根据日照情况，统计受遮挡日照时间段，分析其与未受遮挡组串电量差异情况，逐步摸清因遮挡造成的损失电量情况，为后续整改积累数据经验；做好备品备件储备，建立高效稳定的维护队伍，对全站人员进行技能培训，提高技能水平，提高设备稳定性。加强运维管理，及时发现故障；加强与调度联系，及时掌握电网检修计划时间，并做好消缺计划，合理安排设备检测计划。

参考文献

1 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 20513-2006/IEC 61724：1998 光伏系统性能监测 测量、数据交换和分析导则[S].北京：中国标准出版社，2007.

2 黄汉云.太阳能光伏发电应用原理[M].北京：化学工业出版社，2016.

3 李钟实.太阳能光伏发电系统设计施工与维护[M].北京：人民邮电出版社，2010.