分布式光伏发电技术在乐安联合站的应用与评价

李园英

摘要：乐安发电项目利用乐安联合站及周边建筑屋顶，采用分布式并网光伏发电系统方式进行建设，系统装机容量为783kWp，为乐安联合站污水余热项目供电。项目实施后运行效果良好，乐安联合站成为油田首个多能互补新能源示范基地，相关技术应用的成果与经验对于油田绿色低碳发展具有重要意义。

关键词：新能源；光伏；余热；多能互补；绿色低碳

1 项目概况

1.1 联合站概况

乐安联合站位于东营市广饶县城北侧，该区域地处暖温带，属季风型气候，四季分明。联合站于1991年建成投产，担负乐安油田采出液的集中处理任务，设计原油处理能力为160×104t/a，设计污水处理能力20000m3/d。目前乐安进站液量约10000m?/d，进站温度为50～52℃，日处理原油量787t，外输原油含水≤2.5%，污水经处理后回注。

1.2光伏发电项目概况

乐安光伏发电项目投产于2018年，按照“就近并网、本地消耗、低损高效”的原则，以乐安联合站及周边建筑屋顶相结合的分布式并网光伏发电系统方式进行建设，选用高效多晶硅组件，系统装机容量为783kWp，为乐安联合站污水余热项目供电。

该项目占用建筑屋面共计14个，安装1605片光伏组件；新建钢结构棚共计8个，安装1295片光伏组件；共计安装2900片光伏组件、25台逆变器以及400kW交流汇流并網柜2台。

2 项目运行情况

乐安光伏发电项目分三个阶段逐步完成并网，2018年2月至12月共计发电51.3万kWh，并网发电情况见表1：

3项目运行分析

3.1 技术依据

3.1.1 PR值

“Performance Ratio”（简写为PR）中文译为“能效比”，这一指标在标准《IEC 61724》和《GB 20513-2006》等标准中均有介绍。PR值涵盖了所有对发电量的影响因素，同时排除了地区和太阳能资源差异的影响，能够客观地反映光伏系统的建设和运行质量。

影响光伏系统运行效率的主要因素有造成直流侧损失的温升、串并联失配、直流电路损失、光伏组件性能衰降，造成入射光能损失的遮挡、灰尘和污渍，影响交流侧效率的逆变器效率、变压器效率以及基于电站质量与电网的故障检修等其它因素。

3.1.2 CPR值

因为晶硅组件的功率温度系数是负温度系数，而温度差异造成的 PR 偏低并不属于电站本身的质量问题，可采用CPR值对PR值进行温度修正以排除温度影响因素。

光伏领跑者竞争优选标准中要求CPR值高于81%。

3.2 效率分析

通过对乐安光伏发电项目运行数据以及环境数据进行统计测算，最终得出乐安光伏发电项目PR值82%、CPR值81%，做出月度等价发电小时数变化曲线以及PR曲线进行对比分析：

从曲线图中可以看出，2月至5月等价发电小时数快速增长，CPR基本稳定；6月、8月、9月发电效率严重偏低，破坏了曲线的趋势连续性；入冬后等价发电小时数与CPR出现明显下降。分析原因主要如下：

（1）2月至5月等价发电小时数快速增长，主要由于辐照量上升。

（2）6月-9月发电效率偏低，经统计，由于电子元件故障问题造成系统发电量减少约2.3万kWh，此外雨季期间空气湿度过高导致系统容易跳闸，影响发电量约1万kWh。

（3）入冬后等价发电小时数与发电效率下降。

4项目综合评价

4.1 应用效果评价

2018年乐安光伏项目的投产，实现并网发电51.3万kWh，系统运行效率超过81%，减少能耗205tce，折合CO2减排511.5t，SO2减排15.4t、NOX减排7.7t、烟尘减排114.9t，节能减排效果显著。

4.2 项目优化措施与经验

（1）光伏电站共模电流抑制专业上无法彻底消除，漏电保护设计问题导致整个电站容易跳闸，2018年因跳闸损失发电量约1.5万kWh，因此乐安光伏项目已做出开关优化改造方案，进一步提高系统运行稳定性及效率；

（2）项目设计与建设期间严格论证审查工程用料规格及质量，可以避免因电子元器件不适用导致系统部分或全部停运造成的发电损失；

（3）项目建设阶段及时协调周边树木等遮挡问题，避免其影响发电效率的同时对系统安全运行构成威胁；

（4）项目运行缺少准确的太阳辐照量、温度等数据，同时由于气候环境变化东营地区辐照量呈现下降趋势，往年测量的经验数据偏高，因此评价指标计算存在误差，建议配套检测设备并实现相关参数的自动采集、存储与远传；

（5）配套检维修设施，并建议在项目设计阶段加入具体检维修方案，以便后期系统运维。

4.3 示范意义

乐安联合站污水余热代气项目经济效益和社会效益显著，新上分布式光伏发电系统为其供电，使乐安联合站成为油田首个多能互补新能源示范基地，对于建设资源节约型、环境友好型和谐社会起到促进作用。

胜利油田总占地面积125万亩，其中井场占地40万亩，用电区域点多、面广，各基层站和井场有足够的建筑屋顶和场地资源，发展分布式光伏不受光伏电站指标限制，可就近安装变送装置，投资运行成本低。乐安光伏发电项目作为安全环保、节能减排的新能源与油田生产协调发展试点项目，其建设运营的成果与经验对于努力构建安全、绿色、高效、具有油田特色的现代分布式电源具有特殊的意义。

（作者单位：胜利油田新能源开发中心）