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業主投資建設光伏電站，首先考慮的是收益，這時需要計算組件的 LCOE，即度電成本，也可以理解為單位發電量成本。其中影響 LCOE 的最重要的因素是光伏組件的年發電量。因此，在選擇組件建設電站時，首先需要評估出組件的發電能力。通常，在兩個階段會涉及到年發電量的評估：一個是在電站建設前的可研階段，一個是電站交付或交易環節。

可研階段

此時通常采用下面計算方法：

年發電量 = 系統額定輸出功率×年平均等效日照小時數×365×系統效率

從該計算公式，該發電量的評估方法比較粗略，我們很容易發現該計算模型的不足之處。該模型的前提是組件的功率輸出和光強，溫度關系完全線性，并且光譜一直都是 AM1.5 光譜。而實際情況是這些條件是一直在變化的，光伏組件并不是一直工作在 STC（1000W.m-2, 25oC，AM1.5 光譜）條件，除了功率和溫度可以說對線性組件是線性關系外，另外兩個前提都是不成立的。另外，系統效率中的各種損失比例通常采用的是經驗值，所以上述模型計算出來的年發電量和實際輸出會有所出入。

電站交付和交易環節

在這個環節，業主或買家通常會委托第三方來做盡職調查，其中就包含年發電量評估。通過比較模擬理論值與實際測量發電量值之間的差異，可以反應電站的真實運營情況和薄弱環節。第三方在做評估時，通常會用到一些專業的發電量模擬仿真軟件，例如 PVSyst。

利用 PVSyst 進行發電量評估時主要需要以下參數

氣象數據

發電量計算首先需要選擇一年的氣象數據。PVSyst 自帶部分地區歷史年的氣象數據，也可以從其他網站進行購買，特別是近年的數據都需要額外購買。另外，還可以通過電站現場安裝氣象監控設備自行采集，設備的精度和監控規范要滿足 IEC 61724 和 IEC 61853- 4 的要求。

PAN File

組件發電量主要和入射光強和組件溫度有關，因此需要知道組件不同輻照度，溫度和不同入射角度下性能的表現，描述組件這種性能的數據包，即 PAN File，可以按照 IEC 61853-1,- 2 進行測試獲得。其中不同入射角效應（IAM 或者 AOI）是用來修正組件在不同入射角時的實際入射光強，IEC 61853- 3 介紹了如何進行不同傾角度的光強修正。

光譜修正

發電量計算是基于組件在 STC 條件時的功率，而實際戶外條件，光譜是受空氣質量影響的，因此需要對實際入射光強進行光譜修正。IEC 61853- 2 介紹了如何測量組件的光譜響應數據。IEC 61853- 3 介紹了如何利用光譜響應數據進行光強修正。目前 PVSyst 該項是可選項，并且只有幾個默認模型可選擇。

Uc, Uv，即組件的熱性能損失影響參數

組件的戶外工作條件是一直變化的，因此組件的實際工作溫度也一直在變化。但是通過 Uc，Uv，只要知道了當時的光強和風速，就可以計算出組件的實時工作溫度。Uc 和光照相關，Uv 和風速相關. 該因子可以按照 IEC 61853- 2 的 NMOT 測試方法獲得，這也是組件測量 NMOT 的意思所在。IEC 61853- 3 也給出了工作溫度的計算方法。不同的組件，不同的 Uc, Uv, 目前利用 PVSyst 評估通常是采用默認值。

組件衰減

包括首年衰減和之后的每年衰減，當一個電站已經運營有一段時間后進行交易時，這時為了評估準確，需要重新抽樣測量組件當前已經發生的衰減。

各種損失參數

例如灰塵遮擋，線阻損耗等

故障分析，不可利用率

通過上面的比較分析，我們可以發現，發電量的影響因素是非常多的。只有充分考慮各個因素的影響，才能提高發電量分析的準確性。另外，除了 PVSyst 這樣的專業軟件可以用來做發電量計算外，已經有相應的國際標準 IEC61853 系列發布，指導行業對發電量進行更專業細致的分析，TüV 南德可以在這方面給客戶提供協助和支持，下面是 IEC 61853 標準里的發電量計算流程圖 1。

圖 1. IEC 61853 發電量計算流程

TüV 南德每年都會給客戶提供大量的盡職調查，其中發電量模擬分析是客戶的必選項。但是我們發現，還是有很多光伏組件并沒有 PAN File 或者上文提到的那些技術參數，組件制造商只能提供一些基本參數，或者數據直接來源于產品的規格書，這讓分析結果變得不是那么可靠。而對那些開拓美國市場的組件制造商來說，提供專業的 PAN File 用來做發電量分析早已經是行業共知。

生成 PAN File 需要提供哪些參數？請參見下表 1

在 PVSyst 數據庫里注冊 PAN File 時，PVSyst 會提供一個申請表格讓申請方填寫，下表中對填寫內容進行了羅列，這些內容會大部分體現在 Definition of a PV Module 界面中。用戶也可以選擇不在數據庫中列名。同時，下表中也列舉了根據 IEC 61853 進行更精確的發電量計算時需要的額外參數。

表 1.PVSyst 中 PAN File 所需參數 Vs IEC 61853 發電量分析所需參數

上表中紅色字體標注的參數都是需要通過實驗室測量獲得，TüV 南德擁有各種高精度高準確性的測量設備，可以快速及時的給客戶提供可靠的數據。其中太陽能模擬器既有 10ms 短脈沖也有 120ms 的長脈沖，可以滿足不同類型電池的測試需求。同時每臺模擬器都配置一體化的溫度控制箱，可以對組件溫度進行精確的控制，和以前環境箱加熱后自然降溫的測試方法相比，溫度系數測量結果有明顯改善。另外，實驗室配置高精度的光譜響應測試和自主開發的 IAM 不同入射角度測量系統，可以全方位的提供 PAN File 所需參數。在進行雙面組件測量時，也完全滿足 IEC 60904-1- 2 對設備和方法的測試要求。早在 2017 年，TüV 南德就給中來雙面組件提供了 PAN File 的全套測試，并協助中來進行了 PVSyst 的數據庫列名。近幾年，TüV 南德的實驗室也持續給各家制造商提供相關服務，像隆基，阿特斯。

關于 TüV 南德智慧能源

TüV 南德深耕中國光伏及智慧能源十年多，具有豐富的檢測認證經驗，能夠從原材料到系統終端的全產業鏈，提供一站式、多市場的技術解決方案。TüV 南德積極參與光伏及智慧能源領域標準的研究和制定，為廣大企業提供檢測認證技術服務，并在上海、南京、揚州、常州、無錫、深圳，北京，天津，海南等地擁有多家（含合作）測試中心以及近百位技術專家，是全球領先的光伏和智慧能源產品認證與測試服務解決方案供應商。

免責聲明：以上內容轉載自南德 TUV 光伏產品服務，所發內容不代表本平臺立場。

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