一種光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，包括如下步驟：(1)計算該光伏電站所在地區(qū)近若干年的年平均峰值日照小時數(shù)和該光伏電站的可裝機(jī)容量；(2)通過年平均峰值日照小時數(shù)、可裝機(jī)容量和光伏組件衰減率計算該光伏電站第n年的可利用太陽能發(fā)電量Wn和設(shè)定年數(shù)的總的可利用太陽能發(fā)電量W總。本發(fā)明的預(yù)測方法能夠適用于各種區(qū)域和氣象條件下，生成的各月份的太陽能日平均輻照度、年平均輻照度、可裝機(jī)容量以及N年中每年的可利用太陽能發(fā)電量及可利用太陽能總量，具有代表性，提高了距離當(dāng)?shù)靥栞椛溆^測站較遠(yuǎn)地區(qū)或無太陽輻射觀測站地區(qū)太陽能輻照數(shù)據(jù)的精確度，預(yù)測及評估結(jié)果客觀合理。
【專利說明】-種光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光伏電站【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)今石油、煤炭等能源短缺的國際背景下，各國都加緊了發(fā)展光伏的步伐。美 國提出"太陽能先導(dǎo)計劃"意在降低太陽能光伏發(fā)電的成本，使其2015年達(dá)到商業(yè)化 競爭的水平；日本也提出了在2020年達(dá)到28GW的光伏發(fā)電總量；歐洲光伏協(xié)會提出了 "setf 〇r2020"規(guī)劃，規(guī)劃在2020年讓光伏發(fā)電做到商業(yè)化競爭；我國光伏資源儲備豐富， 理論儲量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊，在石油、煤炭等 能源短缺和日益突出的環(huán)境問題的雙重壓力下，不斷加大光伏發(fā)電的支持力度，在政策的 扶持下，預(yù)計到2030年光伏裝機(jī)容量將達(dá)1億千瓦，年發(fā)電量可達(dá)1300億千瓦時，相當(dāng)于 少建30多個大型煤電廠，預(yù)計到2050年，我國的光伏發(fā)電裝機(jī)將占全國電力裝機(jī)的5%左 右。
[0003] 太陽輻射強(qiáng)度直接決定了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量，因此太陽輻射數(shù)據(jù)是光伏電站 前期評估及設(shè)計中最基礎(chǔ)、最重要的參數(shù)。但是目前我國布設(shè)的太陽輻射觀測站點遠(yuǎn)遠(yuǎn)少 于地面氣象觀測站，通常情況下，在工程點附近缺乏太陽輻射觀測資料，在光伏電站的前期 評估及設(shè)計中，只能利用距離工程點最近的太陽輻射觀測站點的太陽輻射數(shù)據(jù)，這樣獲得 的太陽輻射數(shù)據(jù)與當(dāng)?shù)貙嶋H的太陽輻射數(shù)據(jù)誤差很大，使得前期的評估工存在一定的缺憾 和盲目性。目前國內(nèi)外獲取無太陽輻射觀測點處太陽輻射數(shù)據(jù)的方法一般是根據(jù)工程點周 邊現(xiàn)有的太陽輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行插值分析，擬合出當(dāng)?shù)氐奶栞椛鋽?shù)據(jù)，但是采用這種方法得 到的數(shù)據(jù)過于理想，且只能反映出當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源豐富程度，無法得出可利用的太陽能 發(fā)電量。
[0004] 目前，在光伏電站設(shè)計時迫切需要提出一種能夠廣泛應(yīng)用的客觀預(yù)測某一工程點 處若干年內(nèi)每年的可利用太陽能發(fā)電量及可利用太陽能總量的預(yù)測方法，從而滿足光伏電 站前期客觀評估及設(shè)計的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種光伏電站太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，以解決現(xiàn)有方法無法 得出可利用的太陽能發(fā)電量的問題。
[0006] 為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種光伏電站可利用太陽能發(fā) 電量預(yù)測方法，包括如下步驟：
[0007] (1)計算該光伏電站所在地區(qū)近若干年的年平均峰值日照小時數(shù)和該光伏電站的 可裝機(jī)容量；
[0008] (2)通過年平均峰值日照小時數(shù)、可裝機(jī)容量和光伏組件衰減率計算該光伏電站 第η年的可利用太陽能發(fā)電量W n和設(shè)定年數(shù)的總的可利用太陽能發(fā)電量
[0009] 年平均峰值日照小時數(shù)的計算采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LM算法，對不同太陽輻射觀測站 長期觀測得到的太陽能輻射數(shù)據(jù)庫進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，得出太陽輻照度與經(jīng)緯度的運算關(guān)系， 當(dāng)輸入設(shè)定地區(qū)的精度、維度時，計算出對應(yīng)的近若干年的太陽能輻照平均值，包括年平均 輻照度、年平均峰值日照小時數(shù)。
[0010] 可裝機(jī)容量的計算是根據(jù)該光伏電站的可利用面積、組件功率、組件規(guī)格計算出 的，其計算公式如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 計算該光伏電站所在地區(qū)近若干年的年平均峰值日照小時數(shù)和該光伏電站的可裝 機(jī)容量； (2) 通過年平均峰值日照小時數(shù)、可裝機(jī)容量和光伏組件衰減率計算該光伏電站第n 年的可利用太陽能發(fā)電量Wn和設(shè)定年數(shù)的總的可利用太陽能發(fā)電量
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，其特征在于：年平 均峰值日照小時數(shù)的計算采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LM算法，對不同太陽輻射觀測站長期觀測得到 的太陽能輻射數(shù)據(jù)庫進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，得出太陽輻照度與經(jīng)緯度的運算關(guān)系，當(dāng)輸入設(shè)定地 區(qū)的精度、維度時，計算出對應(yīng)的近若干年的太陽能輻照平均值，包括年平均輻照度、年平 均峰值日照小時數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，其特征在于：可裝 機(jī)容量的計算是根據(jù)該光伏電站的可利用面積、組件功率、組件規(guī)格計算出的，其計算公式 如下：
其中，□是取整符號；P是指該光伏電站的可裝機(jī)容量；Pl是單個光伏組件的峰值功 率；c是每串光伏組件陣列包含的光伏組件個數(shù)；S是指可利用總面積；1是指光伏組件長 度；b是指光伏組件寬度；A 1是兩排光伏組件之間的間隔；D是指前后兩排光伏支架之間 的距離，其計算方法為：
式中，a是指組件安裝傾角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，其特征在于：光伏 組件衰減率Hn的計算公式如下：
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，其特征在于：第n 年的可利用太陽能發(fā)電量為： Wn = Wlri(I-Hn) Wlri是指上一年的可利用太陽能發(fā)電量，且第一年的可利用太陽能發(fā)電量為：
式中，W1是指第一年可利用太陽能發(fā)電量，P是指項目可裝機(jī)容量，t是指該光伏電站 所在地年平均峰值日照小時數(shù)；n為光伏發(fā)電系統(tǒng)的綜合發(fā)電效率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，其特征在于：該光 伏電站N年可利用太陽能總量的計算公式為：
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏電站可利用太陽能發(fā)電量預(yù)測方法，其特征在于：將通 過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LM算法計算出的年平均輻照度與設(shè)定的太陽能資源分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，得 出該地區(qū)的太陽能資源豐富程度。
【文檔編號】G06Q10/04GK104361406SQ201410603666
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】王賢立, 劉桂蓮, 王以笑, 王國軍, 申織華, 趙萌萌, 王春艷, 張燕, 龔曉偉, 張鵬飛 申請人:許繼集團(tuán)有限公司, 國家電網(wǎng)公司