乌兹别克斯坦351kwp屋顶并网光伏的效益分析和CO2排放量模拟

仲亚杰 赵铁军 杨森 路攀

摘要：本文是以乌兹别克斯坦塔什干市351kwp地面光伏方案为例，先由其地理位置获取气象资源，提出最优设计方案，得出351kwp的光伏站的效益分析和25年减少CO2排放量。

关键字：光伏电站、效益分析、CO2排放量

引言：为落实碳达峰、碳中和目标，以及2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右、风电太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上等任务[1]，国家将推动光伏发电高质量跃升发展。根据国家发展改革委等机构的预测，到2050年，中国近四成的用电量将来自光伏，未来光伏行业还要继续爆发式增长，发展空间巨大。本文以351kwp地面光伏为例，简要分析同等规模的年效益和减少CO2排放量的情况。

1.地理位置、气象资源

本项目位于塔什干市，属于温带大陆性气候，冬季温和，夏季炎热，降水稀少，日照充足，有“太阳城”之称。场址区地理坐标为N40°13’33” E69°13’45”，海拔高程约305m。

根据Meteonorm8.0（1991-2000）气象软件，导出该地址的1999年全年的气象资料，包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量、散辐射量、风速、气温等，经软件模拟，34°倾角斜面辐射值最大，约为1906KWh/㎡。

2.设计概述

2.1系统设计原则

在系统设计过程中，将严格遵循以下原则：

高效性：本项目设计过程中将充分考虑系统的高效运行及环，避免采用铺设大量电缆的投资最大限度降低损耗，提高系统发电效率。

先进性：根据当地太阳日照条件，电站有效运行25年，在进行本项目系统设计中，将通过选择国内先进的关键设备、优化系统配置，实现智能控制，以保证系统的先进性。

稳定性：本系统将采用先进成熟的技术与设备，结合防雷接地系统、自动控制系统等完善的保护措施，以保证系统稳定运行。

2.2系统设计

本方案本着就近并网、本地消耗、低损高效的原则进行设计。

考虑客户日用电量及负载功率情况，光伏系统并网点选择400V低压照明线路母线，实现用户侧低压（400VAC）并网发电。

光伏并网电站容量为351kW，并网点初步选择现有10/0.4kV低压侧。

该系统为目前世界太阳能发电主流并代表太阳能发电技术前沿的发电模式，位于厂内地面;为用户侧低压接入本厂电网，所发电能自发自用。该系统关键设备选用国际、国内知名品牌。

3.效益分析

3.1年单位发电量和系统效率

根据太阳辐射量、系统组件总功率、系统容量设计为351KWp，可以预测并网光伏发电站的年总发电容量。经过软件模拟，当地太阳的资源及系统倾角设计，该站容配比为1.064，占地面积约为2000平方米，系统发电量约562.1MWh/年，年单位发电量为1601kwh/kwp/年，系统效率（PR）85.3%。

每月主要结果数据

备注：

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

考虑组件衰减情况，在25年生命周期内按第一年衰减2%以后每年衰减0.6%，可推算出25年总发电量约12907.08MWh。

3.2 CO₂ Emission Balance

經软件模拟该电站首年年发电量为562.09Mwh，系统寿命25年，此项目25年内共计发电约12780.41Mwh，减少CO₂排放量接近7451.7吨，此外，还减排大量粉尘和烟尘，具有较大的节能环保示范意义。

结语：占地面积约为2000平方米的351kwp的光伏电站25年内减少CO₂排放量接近7451.7吨，此类项目在国内大型商场屋顶、工矿企业屋顶可以大批量推广，助力碳达峰、碳中和。

参考文献

[1]全国能源信息平台，“到2030年，风电、太阳能发电总装机容量达12亿千瓦以上”.