[發明專利]一種以系統收益最優為目標的光伏系統優化設計方法

有效

• 申請號: 202010623222.4
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111738526B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 范忠瑤;牟娟;易金印
• 申請（專利權）人: 中廣核新能源投資（深圳）有限公司;中廣核太陽能開發有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/06;H02S10/00;H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

本發明公開了一種以系統收益最優為目標的光伏系統優化設計方法，包括，如何選定光伏組件類型、逆變器型式、組件排布方式、支架跟蹤型式以及組件?逆變器容配比數值以實現光伏系統收益最優，其中：系統各設備和參數的選型是在全部上述組合方式下，以傾角作為迭代變量，以系統收益作為優化設計目標，通過優化迭代后求得的。該方法的優點是：將光伏系統收益作為優化設計目標，綜合考慮了系統組件類型、逆變器形式、組件排布和跟蹤類型、容配比、土地成本以及電站運維成本等對光伏系統收益的影響，從而獲得最優光伏系統設計方案。

技術領域

本發明涉及太陽能發電技術領域，尤其涉及一種以系統收益最優為目標的光伏系統優化設計方法。

背景技術

目前，常見的光伏系統設計通常分為兩步。第一步為系統設計，即主要以發電量最大為設計目標、部分項目結合具體建設條件進行各參數設計。第二步，在前序設計的基礎上結合投資、運維成本等計算項目的投資收益。以上兩步完成后，部分項目會根據要求在兩個步驟間進行微調優化。

然而，多個算例顯示，發電量最大時投資收益并非最大。如，以甘肅地區某項目為例，當地發電量最大的傾角為35°，而傾角25°時內部收益率最大，可以獲得更高收益。

因此，需要一種能夠以光伏系統全生命周期為優化設計對象，以投資運營商最關心的電站收益作為系統優化設計目標，將影響光伏系統前期建設和后期運營的全部主要指標投入自動尋優，以實現系統設計全部主要參數自動優化的設計方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以系統收益最優為目標的光伏系統優化設計方法，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種以系統收益最優為目標的光伏系統優化設計方法，所述設計方法包括，

S1、針對系統設計的多種組合方式，以傾角作為迭代變量，分別計算各組合方式的各個傾角下的評價參數及最優容配比；

S2、獲取各個組合方式的系統收益，以分別確定各組合方式的系統收益最佳的傾角及其對應的光伏系統設計方案；

S3、比較各種組合方式下光伏系統設計方案的最優系統收益值，從而確定最終的光伏系統設計方案。

優選的，系統的組合方式由光伏組件類型、逆變器類型、組件排布方式、支架跟蹤型式和容配比布置方式構成。

優選的，所述評價參數包括傾斜面輻射量、發電量、電站的占地面積和系統造價。

優選的，所述容配比為組件-逆變器容配比；各種組合方式的最優容配比計算如下，

A、計算該種組合方式的光伏組件在任意輻照、任意溫度下的實際輸出功率；

B、計算該種組合方式的逆變器的實際輸出功率，利用逆變器的額定輸出功率計算逆變器的實際輸出功率；

C、以系統收益為目標，分別計算該種組合方式的光伏系統下不同容配比對應的系統收益值，對比后確定該種組合方式的最優容配比；

D、計算棄光率。

優選的，光伏系統的造價和系統收益需要考慮的因素有光伏組件類型、逆變器類型、支架跟蹤類型、建安-工程-土地-送出費用、后期運維成本、費用通脹和稅款。

優選的，所述傾角的迭代步長可以為1°。

優選的，光伏組件的類型有單晶硅光伏組件、多晶硅光伏組件、雙玻和雙面光伏組件；逆變器的類型有集中式逆變器、組串式逆變器和集散式逆變器；排布方式考慮陣列中不同橫排、豎排組件的布置方式；支架跟蹤型式有固定式和固定可調式。