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摘要：本文结合实际光伏投标项目，分析影响地面光伏电站发电性能的主要技术因素，探讨在投标阶段如何设置PR保证值。
关键词：地面光伏电站；发电性能；PR值
0 引言
随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，在如今的国际工程招标中，占有了很大的市场份额。在国际光伏项目EPC投标中，选定投标方案的最终决定因素就是项目的平均度电成本（LCOE），降低项目LCOE的主要手段就是提高电站的发电量，而发电量影响因素第一是装机容量，第二是当地光照资源，第三是系统效率，即PR值。其中装机容量一般招标方会严格限定，当地光照资源也是不可调节的因素。因此，招标方评判投标技术方案优劣性的一个重要因素即为系统的PR值，作为EPC承包商，提供更高的PR值意味着更高的竞争力，同时也承担着PR保证值不达标存在的高额性能罚款的风险。因此，从EPC承包商的角度分析如何设定有竞争力、保险、可靠的PR保证值尤为重要。本文以沙特RAB 300MW光伏电站为例，主要结合环境、设备、设计因素分析对系统PR值的影响，探讨如何设定具有竞争力、可靠、最优的PR保证值。
1 发电性能影响因素分析
1.1 气象和光照资源
气象和光照资源是对电站发电量影响最为直接的因素，属于波动环境因素，主要取决于发电期间的自然气候条件。投标过程中主要根据招标方提供的气象数据进行输入，在本项目投标过程中，招标文件提供了P50、P75、P90共3份不同气象数据，PR值是实际发电量与理论发电量的比值，是系统的效率，因此气象数据对PR保证值考核不会造成影响，因此项目可以选用辐照度最高的P50气象数据，发电量也为最高，有助于降低项目的LCOE水平，提升招标方IPP竞标的优势，提高我方的EPC技术方案优势，同时应该注意到选择辐照度最高的数据意味着EPC方的性能罚款基数也为最高，可作为EPC方在性能罚款金额谈判中的有利点，争取适当降低罚款比率。
1.2 地面平均反射率
地面平均反射率，主要取决于地表土壤类型（雪面、水面、草地均不同）、湿度、平整度等现场环境因数。地面反射率越高则PR值越高，根据国内研究数据表明沙漠地面的反射率一般在25%-35%之间，在实际投标过程中可参考相关的研究数据并结合电站的实际场地情况确定。本项目招标文件提供的地面平均反射率为23.1%，与相关研究数据基本吻合。。
根据PVsyst软件模拟，地面反射率对双面组件光伏电站的PR值影响非常大，EPC投标应避免取值过高，后续PR保证值无法达到，导致高额的性能罚款。
1.3 热损系数（Uc和Uv）
热损系数，主要取决于支架设计安装类型及现场风速环境。Uc和Uv 数值越高，则PR值及发电量越高。热损失系数一般为经验取值，现有研究较少。
Uc取值，地面电站一般为29，混凝土屋面20，彩钢瓦屋面25，本项目Uc取值29.0 W/m²K基本吻合。
Uv一般取值为0，Pvsyst建议取值亦为0，考虑本项目现场的平均风速在4-5m/s，Uv取值1.2 W/m²K / m/s。Uv取值主要是影响组件温度，如果组件温度在测试环节有温度修正，本项取值只会单纯影响招标方的计划收益，对PR保证值考核无影响，同时注意EPC方性能罚款基数的提高。
1.4 污渍损耗
污渍损耗，既有环境因素也有设计因素影响，主要取决于现场环境和组件清洁方案的设计。本项目招标文件灰尘污渍损耗评估为0.45%/天，投标设计方案考虑使用机器人清洁运维方案，每天一次的清洗频率，基本满足损耗取值。同时，清洗机器人亦会对组件表面反射涂层造成破坏，经评估25年的重复性实验，每天1次的清洗会使组件下降0.5%的功率，折算每年的影响很小，本项目污渍损耗系数取值0.5%，可以对此进行涵盖。后续EPC投标主要是针对现场污渍评估情况、组件清洗方案、招标人要求进行参数的取值。
1.5 双面组件背板功率
双面组件背板功率，与选购组件的技术参数相关。取值越高则PR值及发电量越高，取值主要根据组件设备参数确定。
1.6 背板阴影遮挡
背板阴影遮挡，主要与跟踪式支架方案设计相关，数值可通过支架厂家进行保证，取值越低则PR值及发电量越高，本项目投标过程中通过咨询国内外主要支架厂商，采用0.7%的遮挡系数。EPC投标过程中该因素的取值应要求支架厂商进行优化和保证。
1.7 LID光致衰减和组件年平均老化衰减
LID光致衰减和组件年平均老化衰减，与选购组件的技术参数及安装周期相关。本项目在组件的选购上，要求厂家做到LID平均衰减不大于1.2%，年平均老化衰减不大于0.4%，可以将风险转嫁厂家。但LID光致衰减和组件年平均老化衰减，均存在一个取样试验（样本数量）代表性的问题，厂家一般是保证衰减的最大值不大于xx%，取样数量能够直观进行合格性判断。但若是平均值考核，会在取样代表性上与厂家存在纠纷，无法将风险转嫁厂家。
1.8 组件失配损耗和背板功率失配损耗
组件失配损耗，主要取决于组件参数、施工质量及逆变器质量、环境因素。取值越低，PR值及发电量越高。这是一个影响因素多、无法量化计算的损耗参数，Pvsyst中对本参数的说明也是存在过多的不确定影响因素，无法进行量化，建议使用者根据经验值或以往项目测试值进行填写，默认取值为1.1%。
背板功率失配损耗，属于设备因素，与选购组件的技术参数有关。取值越低则PR值及发电量越高，现阶段厂家并未有相关参数研究，数值一般取自组件厂家PAN文件的默认值。由于组件正面与背板为一个整体，功率失配可作为一个整体参数，考虑在组件正面板的功率失配损耗中。
1.9 变压器铁损及阻抗损耗
变压器铁损及阻抗损耗，主要取决于箱变及主变的设备参数。本项目按照0.7的负载率，使用一线品牌变压器参数进行计算，3150kVA箱变损耗约0.53%，100MVA主变损耗约0.178%，另0.1%认为是恒定电压理想状态带来的缺陷，约0.8-0.9%。
1.10 支架间距
支架间距，主要取决于场地面积及设计方案。跟踪式支架，间距越大，PR值及发电量越高。在场地足够的情况下，采用PVsyst软件模拟布置，尽可能采用较大的间距，降低遮挡损耗、加强通风降温效果，提升电站的PR值，提升投标竞争力。
1.11 直流线损和交流线损
直流线损和交流线损，主要取决于取决于组件设备布置方案、组串连接方案、系统电压、电缆长度及电缆材质截面。取值越低，PR值及发电量越高。根据本项目的投标经验，降低线损最有效的方式是优化组件布置从而减少电缆总长度，同时在考虑经济性的前提下，还可以增大电缆截面、更改电缆材质等以达到降低线损的目的。
1.12 系统不可利用率
系统不可利用率，主要取决于整个系统的设备质量及运维管理。取值越低，PR值及发电量越高。取值一般依照经验进行取值，Pvsyst默认取值2%，后续EPC项目投标建议参考PVsyst的默认值。
2 结束语
本文通过从环境、设备、设计等方面对RAB 300MW地面光伏电站PR值进行具体分析，探讨了EPC承包商在光伏项目投标中进行电站理论发电性能进行评估，设定可靠、保险、而又有竞争力的PR保证值和发电量的简单过程，分析了光伏电站PR值的主要影响因素及权重，对后续的EPC光伏项目投标有一定的参考价值。
参考文献：
[1]王长贵，王斯成；太阳能光伏发电实用技术，2009，9（3）.
[2]IEC 61724-1：2017，Photovoltaic system performance-Part 1：Monitoring.
[3]肖友鹏.基于PVsyst的光伏输出性能仿真分析，江西科技学院报，Vol.10 No.1 March.2015.