中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：光伏電站是投資者獲得長期收益的載體，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著電站投資者收益的多少。三峽清潔能源基金副總裁余操指出，組件熱斑、隱裂、接線盒損壞、匯流箱燒毀、逆變器通訊中斷等電站質(zhì)量問題一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。實(shí)際上，對(duì)于自建項(xiàng)目，通過針對(duì)不同項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開展設(shè)備采購，并進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)造，可以規(guī)避大部分設(shè)備質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。但是，對(duì)于已經(jīng)建成且準(zhǔn)備收購的項(xiàng)目該如何評(píng)估其好壞呢？這時(shí)就需要量化指標(biāo)，其核心是能效比PR（系統(tǒng)效率）值。
PR值聽起來只是一個(gè)小小的數(shù)字指標(biāo)，但是它卻是客觀評(píng)價(jià)光伏系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)，體現(xiàn)著光伏電站的質(zhì)量好壞、工作效能、運(yùn)行狀態(tài)，光伏領(lǐng)跑者競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)和電站合同中對(duì)其數(shù)值均有要求：如光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)跑基地和技術(shù)領(lǐng)跑基地均規(guī)定，系統(tǒng)效率值低于81%的項(xiàng)目在系統(tǒng)能力先進(jìn)性一項(xiàng)的得分為0。由此可見PR值堪稱光伏電站評(píng)估的命脈。但對(duì)于PR，您真的了解嗎？在2017年11月23日-24日的“光伏發(fā)電運(yùn)營及后服務(wù)研討會(huì)”上，三峽清潔能源基金副總裁余操和北京動(dòng)力協(xié)合科技有限公司總經(jīng)理康大海分別對(duì)PR發(fā)表了自己的觀點(diǎn)，以下根據(jù)演講內(nèi)容整理，供大家參考。
一、PR的定義
PR是英文名詞“Performance Ratio”的首字母縮寫，中文譯為“能效比”，是評(píng)價(jià)光伏電站系統(tǒng)性能的指標(biāo)之一，用百分比表示。 這一指標(biāo)涵蓋了所有對(duì)發(fā)電量的影響因素：光伏組件的匹配損失、組件衰降、溫升損失、部件效率、灰塵遮擋綜合影響。而且PR排除了地區(qū)和太陽能資源差異的影響，能夠客觀地反映光伏系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行質(zhì)量。在標(biāo)準(zhǔn)《IEC 61724》和等同中國國標(biāo)《GB 20513-2006》等標(biāo)準(zhǔn)中均有介紹。
PR還可以表示為光伏電站發(fā)電量與基于光伏方陣額定功率的直流發(fā)電量的比值，因此，性能比還可以定義為光伏電站綜合能量效率。
余操表示，PR可排除光照等自然條件的差異，可用于作為一把尺子衡量不同電站的質(zhì)量及運(yùn)行情況，也可以對(duì)比單一項(xiàng)目自身的運(yùn)行情況，是較為客觀的光伏系統(tǒng)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。
二、PR的影響因素
王斯成老師在《光伏系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)》中，將影響PR的因素總結(jié)為14項(xiàng)，詳見下表。
余操在演講中介紹到，PR值是諸多效率項(xiàng)的乘積，可分為四大類：入射光能的損失、直流側(cè)損失、交流側(cè)損失及其他損失（故障或限電），可劃分為逆變單元PR和整個(gè)電站PR，對(duì)PR值變化的研究，可發(fā)現(xiàn)并反映電站的質(zhì)量問題，成為光伏電站運(yùn)維中的一項(xiàng)重要指標(biāo)參數(shù)。
三、獲取PR值面臨的挑戰(zhàn)
余操在演講中指出，獲得PR的難題主要有以下三方面：
1. 電站數(shù)據(jù)的缺失。部分項(xiàng)目開展前期工作時(shí)，開發(fā)人員對(duì)電站評(píng)估尚未有具體概念和重視，因此忽視了現(xiàn)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及電站運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的重要性，目前大多數(shù)電站存在數(shù)據(jù)缺失或監(jiān)測(cè)參數(shù)不全面等問題。
2. PR值存在不同的計(jì)算模型，PR=(Eac/P0)/(H/G)=光伏等效利用小時(shí)數(shù)/峰值日照時(shí)數(shù)，不同地區(qū)的光伏電站的PR比較，需要進(jìn)行溫度修正。
a. PRstc是將溫度條件修正到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件（25oC）的能效比（參考CQC-CNCA/CTS0016-2015《并網(wǎng)光伏電站性能檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)估技術(shù)規(guī)范》）
b.PRcorr用組件平均工作溫度進(jìn)行修正。（參考NREL《Weather-corrected Performance Ratio》）
此外，北京動(dòng)力協(xié)合科技有限公司總經(jīng)理康大海在會(huì)議上還提出CPR的概念。CPR是在PR的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列的修正得到的，具體公式如下：
將一年內(nèi)的PR值和CPR值作圖發(fā)現(xiàn)，PR值在冬季和夏季非常高，而CPR值在一年內(nèi)相對(duì)平緩，可見CPR值有助于衡量一個(gè)電站一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行水平。
根據(jù)IEC61724的內(nèi)容，提出可根據(jù)需要各方認(rèn)可的模型計(jì)算出參考值，并進(jìn)行性能評(píng)估，但該標(biāo)準(zhǔn)卻沒有提出具體的模型。
3. 短期的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果較難評(píng)估得到電站的PR在不同環(huán)境條件下的代表值，由于數(shù)據(jù)量有限，會(huì)存在較大爭(zhēng)議，也很難分析得出電站存在的問題。
對(duì)于業(yè)內(nèi)PR值計(jì)算模型不統(tǒng)一的問題，余操強(qiáng)調(diào)，評(píng)估模型要完善和統(tǒng)一，哪些是決定電站性能的關(guān)鍵參數(shù)，關(guān)鍵參數(shù)如何實(shí)際操作去測(cè)量，實(shí)際運(yùn)行過程中存在哪些影響關(guān)鍵參數(shù)的因素，有關(guān)因素的影響程度如何量化等等，都需要考慮到電站的評(píng)估模型中。
四、PR的實(shí)際應(yīng)用
余操介紹，三峽、TUV北德、國能日新共同搭建了PR測(cè)試系統(tǒng)，并且已經(jīng)有13個(gè)項(xiàng)目正在運(yùn)行這個(gè)系統(tǒng)。PR測(cè)試的應(yīng)用包括以下四方面：
1. 光伏電站評(píng)估的重要考核指標(biāo)：
A. 電站交易的重要參考：PR值是對(duì)電站長期收益預(yù)測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)，因此可作為電站收購前技術(shù)盡調(diào)的關(guān)鍵指標(biāo)，PR測(cè)試系統(tǒng)也可幫助修正電站太陽能資源預(yù)測(cè)。
B. 運(yùn)維考核指標(biāo)：光伏電站發(fā)電量的高低，是考核運(yùn)維人員的有效指標(biāo)。但由于光照資源的波動(dòng)性等問題，讓以發(fā)電量為標(biāo)準(zhǔn)的考核很難在客觀中進(jìn)行實(shí)施，因此PR值是考核運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的較為有效指標(biāo)。
C. EPC的驗(yàn)收：PR值既是光伏領(lǐng)跑者項(xiàng)目的核心評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，也是所有電站EPC合同中提出的項(xiàng)目驗(yàn)收關(guān)鍵指標(biāo)。但在EPC驗(yàn)收中PR值，之前幾年相對(duì)比較少涉及，但隨著電站精細(xì)化管理的升級(jí)（領(lǐng)跑者項(xiàng)目的競(jìng)價(jià)），PR值應(yīng)作為EPC的重要設(shè)計(jì)和考核指標(biāo)。
D. 電站低效問題的解決：通過對(duì)電站運(yùn)行情況的大數(shù)據(jù)分析，橫向?qū)Ρ炔煌娬綪R，縱向?qū)Ρ入娬具\(yùn)行期PR，可有效發(fā)現(xiàn)電站低效問題并對(duì)應(yīng)解決。
通過實(shí)時(shí)輻照度與逆變器的功率輸入與輸出曲線擬合，可以對(duì)逆變器的MPPT跟蹤性能進(jìn)行評(píng)估，并可計(jì)算得不同輻照度下的逆變器效率，以考核設(shè)備運(yùn)行情況。
2. 評(píng)價(jià)不同系統(tǒng)的優(yōu)劣：充分挖掘不同電站PR，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)比較，可以橫向?qū)Ρ确治霾煌A段（包括電站前期、建設(shè)及運(yùn)維階段）的參與者的技術(shù)能力和實(shí)施水平。
3.第三方測(cè)試抽樣率的確定：第三方評(píng)估是定位、分析電站相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的主要手段，通過測(cè)試電站PR，以PR測(cè)試結(jié)果作為第三方評(píng)估測(cè)試科目、采樣數(shù)量等的判斷依據(jù)。
4. 組件衰減率的判斷：針對(duì)組件的質(zhì)保及衰減保證，原有測(cè)試要求為光伏電站建成的首年、第2年、第5年、第10年、第25年分別進(jìn)行組件功率衰減測(cè)試（進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽樣并送檢實(shí)驗(yàn)室）。如不合格進(jìn)行二次抽檢，若依然不合格，則需進(jìn)行相關(guān)索賠及處理。但這種檢驗(yàn)方法成本較高且影響電站的正常運(yùn)行，也不利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)組件可能存在的系統(tǒng)性問題并加以解決。
當(dāng)引入PR在線測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)組件性能的重大變化，可進(jìn)行定量定向排查后，分析判斷組件可能存在功率衰減問題，再安排對(duì)組件進(jìn)行功率測(cè)試，并對(duì)應(yīng)進(jìn)行索賠和處理，有效排除風(fēng)險(xiǎn)并降低綜合成本。
此外，康大海還介紹，協(xié)合新能源集團(tuán)自主開發(fā)的POWER+平臺(tái)整合了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及人工智能等相關(guān)技術(shù)，可以洞察KPI指標(biāo)（PR和CPR分析、發(fā)電量分析、橫縱向性能分析、多維度綜合分析、指標(biāo)異常分析和個(gè)性化指標(biāo)分析）、故障定位與診斷（高效分析電站效率，準(zhǔn)確定位異常組串，實(shí)時(shí)告警提醒）、集團(tuán)級(jí)多電站對(duì)比分析，從而進(jìn)行優(yōu)化（經(jīng)濟(jì)、合理的組件清洗、除草方案、智能移動(dòng)巡檢）。
綜上可知，PR對(duì)于光伏電站評(píng)估的重要性不言而喻。同時(shí)PR在實(shí)際應(yīng)用中存在著一定的問題，但隨著業(yè)界對(duì)其關(guān)注度的日益提升及技術(shù)手段的創(chuàng)新升級(jí)，相信在不久的將來，PR評(píng)價(jià)指標(biāo)和測(cè)試方案將漸趨完善，發(fā)揮的效能也將更淋漓盡致。
