分布式光伏發電技術在樂安聯合站的應用與評價

李園英

摘要：樂安發電項目利用樂安聯合站及周邊建筑屋頂，采用分布式并網光伏發電系統方式進行建設，系統裝機容量為783kWp，為樂安聯合站污水余熱項目供電。項目實施后運行效果良好，樂安聯合站成為油田首個多能互補新能源示范基地，相關技術應用的成果與經驗對于油田綠色低碳發展具有重要意義。

關鍵詞：新能源；光伏；余熱；多能互補；綠色低碳

1 項目概況

1.1 聯合站概況

樂安聯合站位于東營市廣饒縣城北側，該區域地處暖溫帶，屬季風型氣候，四季分明。聯合站于1991年建成投產，擔負樂安油田采出液的集中處理任務，設計原油處理能力為160×104t/a，設計污水處理能力20000m3/d。目前樂安進站液量約10000m?/d，進站溫度為50～52℃，日處理原油量787t，外輸原油含水≤2.5%，污水經處理后回注。

1.2光伏發電項目概況

樂安光伏發電項目投產于2018年，按照“就近并網、本地消耗、低損高效”的原則，以樂安聯合站及周邊建筑屋頂相結合的分布式并網光伏發電系統方式進行建設，選用高效多晶硅組件，系統裝機容量為783kWp，為樂安聯合站污水余熱項目供電。

該項目占用建筑屋面共計14個，安裝1605片光伏組件；新建鋼結構棚共計8個，安裝1295片光伏組件；共計安裝2900片光伏組件、25臺逆變器以及400kW交流匯流并網柜2臺。

2 項目運行情況

樂安光伏發電項目分三個階段逐步完成并網，2018年2月至12月共計發電51.3萬kWh，并網發電情況見表1：

3項目運行分析

3.1 技術依據

3.1.1 PR值

“Performance Ratio”（簡寫為PR）中文譯為“能效比”，這一指標在標準《IEC 61724》和《GB 20513-2006》等標準中均有介紹。PR值涵蓋了所有對發電量的影響因素，同時排除了地區和太陽能資源差異的影響，能夠客觀地反映光伏系統的建設和運行質量。

影響光伏系統運行效率的主要因素有造成直流側損失的溫升、串并聯失配、直流電路損失、光伏組件性能衰降，造成入射光能損失的遮擋、灰塵和污漬，影響交流側效率的逆變器效率、變壓器效率以及基于電站質量與電網的故障檢修等其它因素。

3.1.2 CPR值

因為晶硅組件的功率溫度系數是負溫度系數，而溫度差異造成的 PR 偏低并不屬于電站本身的質量問題，可采用CPR值對PR值進行溫度修正以排除溫度影響因素。

光伏領跑者競爭優選標準中要求CPR值高于81%。

3.2 效率分析

通過對樂安光伏發電項目運行數據以及環境數據進行統計測算，最終得出樂安光伏發電項目PR值82%、CPR值81%，做出月度等價發電小時數變化曲線以及PR曲線進行對比分析：

從曲線圖中可以看出，2月至5月等價發電小時數快速增長，CPR基本穩定；6月、8月、9月發電效率嚴重偏低，破壞了曲線的趨勢連續性；入冬后等價發電小時數與CPR出現明顯下降。分析原因主要如下：

（1）2月至5月等價發電小時數快速增長，主要由于輻照量上升。

（2）6月-9月發電效率偏低，經統計，由于電子元件故障問題造成系統發電量減少約2.3萬kWh，此外雨季期間空氣濕度過高導致系統容易跳閘，影響發電量約1萬kWh。

（3）入冬后等價發電小時數與發電效率下降。

4項目綜合評價

4.1 應用效果評價

2018年樂安光伏項目的投產，實現并網發電51.3萬kWh，系統運行效率超過81%，減少能耗205tce，折合CO2減排511.5t，SO2減排15.4t、NOX減排7.7t、煙塵減排114.9t，節能減排效果顯著。

4.2 項目優化措施與經驗

（1）光伏電站共模電流抑制專業上無法徹底消除，漏電保護設計問題導致整個電站容易跳閘，2018年因跳閘損失發電量約1.5萬kWh，因此樂安光伏項目已做出開關優化改造方案，進一步提高系統運行穩定性及效率；

（2）項目設計與建設期間嚴格論證審查工程用料規格及質量，可以避免因電子元器件不適用導致系統部分或全部停運造成的發電損失；

（3）項目建設階段及時協調周邊樹木等遮擋問題，避免其影響發電效率的同時對系統安全運行構成威脅；

（4）項目運行缺少準確的太陽輻照量、溫度等數據，同時由于氣候環境變化東營地區輻照量呈現下降趨勢，往年測量的經驗數據偏高，因此評價指標計算存在誤差，建議配套檢測設備并實現相關參數的自動采集、存儲與遠傳；

（5）配套檢維修設施，并建議在項目設計階段加入具體檢維修方案，以便后期系統運維。

4.3 示范意義

樂安聯合站污水余熱代氣項目經濟效益和社會效益顯著，新上分布式光伏發電系統為其供電，使樂安聯合站成為油田首個多能互補新能源示范基地，對于建設資源節約型、環境友好型和諧社會起到促進作用。

勝利油田總占地面積125萬畝，其中井場占地40萬畝，用電區域點多、面廣，各基層站和井場有足夠的建筑屋頂和場地資源，發展分布式光伏不受光伏電站指標限制，可就近安裝變送裝置，投資運行成本低。樂安光伏發電項目作為安全環保、節能減排的新能源與油田生產協調發展試點項目，其建設運營的成果與經驗對于努力構建安全、綠色、高效、具有油田特色的現代分布式電源具有特殊的意義。

（作者單位：勝利油田新能源開發中心）