烏茲別克斯坦351kwp屋頂并網光伏的效益分析和CO2排放量模擬

仲亞杰 趙鐵軍 楊森 路攀

摘要：本文是以烏茲別克斯坦塔什干市351kwp地面光伏方案為例，先由其地理位置獲取氣象資源，提出最優設計方案，得出351kwp的光伏站的效益分析和25年減少CO2排放量。

關鍵字：光伏電站、效益分析、CO2排放量

引言：為落實碳達峰、碳中和目標，以及2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右、風電太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上等任務[1]，國家將推動光伏發電高質量躍升發展。根據國家發展改革委等機構的預測，到2050年，中國近四成的用電量將來自光伏，未來光伏行業還要繼續爆發式增長，發展空間巨大。本文以351kwp地面光伏為例，簡要分析同等規模的年效益和減少CO2排放量的情況。

1.地理位置、氣象資源

本項目位于塔什干市，屬于溫帶大陸性氣候，冬季溫和，夏季炎熱，降水稀少，日照充足，有“太陽城”之稱。場址區地理坐標為N40°13’33” E69°13’45”，海拔高程約305m。

根據Meteonorm8.0（1991-2000）氣象軟件，導出該地址的1999年全年的氣象資料，包括逐月的太陽能總輻射量、直接輻射量、散輻射量、風速、氣溫等，經軟件模擬，34°傾角斜面輻射值最大，約為1906KWh/㎡。

2.設計概述

2.1系統設計原則

在系統設計過程中，將嚴格遵循以下原則：

高效性：本項目設計過程中將充分考慮系統的高效運行及環，避免采用鋪設大量電纜的投資最大限度降低損耗，提高系統發電效率。

先進性：根據當地太陽日照條件，電站有效運行25年，在進行本項目系統設計中，將通過選擇國內先進的關鍵設備、優化系統配置，實現智能控制，以保證系統的先進性。

穩定性：本系統將采用先進成熟的技術與設備，結合防雷接地系統、自動控制系統等完善的保護措施，以保證系統穩定運行。

2.2系統設計

本方案本著就近并網、本地消耗、低損高效的原則進行設計。

考慮客戶日用電量及負載功率情況，光伏系統并網點選擇400V低壓照明線路母線，實現用戶側低壓（400VAC）并網發電。

光伏并網電站容量為351kW，并網點初步選擇現有10/0.4kV低壓側。

該系統為目前世界太陽能發電主流并代表太陽能發電技術前沿的發電模式，位于廠內地面;為用戶側低壓接入本廠電網，所發電能自發自用。該系統關鍵設備選用國際、國內知名品牌。

3.效益分析

3.1年單位發電量和系統效率

根據太陽輻射量、系統組件總功率、系統容量設計為351KWp，可以預測并網光伏發電站的年總發電容量。經過軟件模擬，當地太陽的資源及系統傾角設計，該站容配比為1.064，占地面積約為2000平方米，系統發電量約562.1MWh/年，年單位發電量為1601kwh/kwp/年，系統效率（PR）85.3%。

每月主要結果數據

備注：

GlobHor - Global horizontal irradiation DiffHor - Horizontal diffuse irradiation

T_Amb - Ambient Temperature GlobInc - Global incident in coll. plane

GlobEff - Effective Global， corr. for IAM and shadings EArray - Effective energy at the output of the array

E_Grid - Energy injected into grid PR - Performance Ratio

考慮組件衰減情況，在25年生命周期內按第一年衰減2%以后每年衰減0.6%，可推算出25年總發電量約12907.08MWh。

3.2 CO? Emission Balance

經軟件模擬該電站首年年發電量為562.09Mwh，系統壽命25年，此項目25年內共計發電約12780.41Mwh，減少CO?排放量接近7451.7噸，此外，還減排大量粉塵和煙塵，具有較大的節能環保示范意義。

結語：占地面積約為2000平方米的351kwp的光伏電站25年內減少CO?排放量接近7451.7噸，此類項目在國內大型商場屋頂、工礦企業屋頂可以大批量推廣，助力碳達峰、碳中和。

參考文獻

[1]全國能源信息平臺，“到2030年，風電、太陽能發電總裝機容量達12億千瓦以上”.