一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法技术

本发明专利技术涉及一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法，本发明专利技术通过自然环境属性、建筑属性浩然用能属性等多个维度对分布式光伏屋顶资源进行评估，评估内容包括最大/经济装机容量、发电量、自发自用比例、投资估算、年收益以及静态投资回收期等关键指标。本发明专利技术比传统屋顶资源评估方式更全面、更精细。除最大可装机容量外，还能给出最大经济装机容量，更有利于筛选出优质的屋顶资源，同时提升项目的经济性。同时提升项目的经济性。同时提升项目的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法


[0001]本专利技术属于新能源发电
，尤其是一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法。

技术介绍

[0002]分布式光伏发电系统技术成熟、部署灵活且贴近用户、经济效益良好，是实现我国碳达峰、碳中和的重要技术手段。为推动分布式光伏的发展，首先需要对屋顶资源进行评估，便于投资方对项目进行筛选，并提高项目的经济性。以往的屋顶资源评估往往侧重于光照资源、屋顶面积、倾角、朝向等因素，缺少对用电负荷曲线以及光伏自发自用比例的评估，以及遮挡、积尘对光伏发电量的影响，评估的维度不够全面，且分析不够细化，难以为光伏项目筛选与评估提供有效的支撑。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法，通过自然环境属性、建筑属性和用能属性等多个维度对分布式光伏屋顶资源进行评估，评估内容包括最大/经济装机容量、发电量、自发自用比例、投资估算、年收益以及静态投资回收期等关键指标。
[0004]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0005]一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1、获取分布式光伏屋顶所在城市，以及城市的经纬度信息，并通过气象站数据，获取屋顶所在城市太阳辐射数据；
[0007]步骤2、结合电力系统积累的空气污秽分布情况，按照不同污秽程度分级，评估空气污染和积尘对光伏发电量的影响系数；
[0008]步骤3、通过现场勘查，获取屋顶可用面积、屋顶类型、朝向和倾角信息，确定光伏倾角和朝向，应用PVsyst光伏发电评估软件，评估屋顶光伏发电量，并结合空气污染和积尘对光伏发电量的影响系数，对发电量结果进行修正；
[0009]步骤4、通过现场勘查，获取屋顶类型、载荷、设计寿命和已使用年限数据，评估多年光伏发电周期内内屋顶改造所需费用；
[0010]步骤5、根据屋顶可用面积，变压器容量和电压等级因素，得出最大可装机容量；
[0011]步骤6、获取用户负荷、电价以、光伏上网电价数据及用户近期典型日负荷曲线；
[0012]步骤7、基于太阳辐射数据，以及PVsyst光伏发电评估算法，模拟每月光伏典型日发电负荷曲线，通过光伏发电曲线与负荷曲线对比，分析得出光伏本地消纳电量，进而得出自发自用比例，依据项目用电电价以及光伏上网电价，评估光伏发电收益；
[0013]步骤8、基于最大可装机容量，测算光伏系统投资，加上屋顶加固改造投资，作为光伏系统总投资，并得到项目静态投资回收期；
[0014]步骤9、设定项目所能接受的最长静态投资回收期，若最大装机容量下投资回收期
大于设定项目所能接受的最长静态投资回收期，减少光伏装机容量，并返回步骤7，否则进行步骤10；
[0015]步骤10、计算该屋顶资源光伏最大可装机容量、最大经济装机容量，以及不同容量下自发自用比例、发电量、收益以及项目静态投资回收期。
[0016]而且，所述步骤5的具体实现方法为：
[0017]P
PVmax
＝min(M
roof
/β，0.7cosαS
dt
，P
v
)
[0018]其中，P
PVmax
为屋顶光伏装机容量最大值，M
roof
代表屋顶面积；β代表屋顶面积可用系数；0.7cosαS
dt
为变压器容量的70％；P
v
代表不同电压等级光伏容量限制，并且最大可装机容量不能超过变压器容量的70％，用电电压等级为220V的，容量不超过8kW；用电电压等级为380V的，容量不超过100kW；用电电压等级为10kV，380V及以下接入的，容量不超过2MW，10kV接入的，容量不超过6MW；用电电压等级为35kV的，容量大于等于6MW。
[0019]而且，所述步骤6中日负荷曲线的计算方法为：选取每月晴天工作日和晴天休息日负荷数据，每天多个负荷数据采集点，基于太阳辐射数据，以及PVsyst光伏发电评估算法，模拟每月光伏典型日发电负荷曲线。
[0020]而且，所述步骤7中收益的计算方法为：根据用电电价、上网电价，以及光伏发电本地消纳、上网情况，确定光伏发电收益。
[0021]而且，所述步骤8中测算光伏系统投资的具体计算方法为：单位功率光伏系统投资*光伏装机容量；屋顶加固改造投资的具体计算方法为：单位面积屋顶改造投资*屋顶面积。
[0022]而且，所述步骤8中静态投资回收期的具体计算方法为：投资/收益。
[0023]而且，所述步骤10中最大经济装机容量为：在满足项目经济性的前提下最大可装机容量。
[0024]本专利技术的优点和积极效果是：
[0025]1、本专利技术通过自然环境属性、建筑属性浩然用能属性等多个维度对分布式光伏屋顶资源进行评估，评估内容包括最大/经济装机容量、发电量、自发自用比例、投资估算、年收益以及静态投资回收期等关键指标。本专利技术比传统屋顶资源评估方式更全面、更精细。除最大可装机容量外，还能给出最大经济装机容量，更有利于筛选出优质的屋顶资源，同时提升项目的经济性。
[0026]2、本专利技术通过自然环境属性对分布式光伏屋顶资源进行评估，考虑了积尘对光伏发电量评估的影响，评估考虑因素更全面，发电量评估结果比传统评估方法更准确。
[0027]3、本专利技术通过建筑属性对分布式光伏屋顶资源进行评估，考虑了遮挡对屋顶可用面积的影响；用能属性方面，考虑了变压器容量、电压等级对光伏最大装机容量的影响，最大光伏装机容量评估结果更准确。
[0028]4、本专利技术通过用能属性对分布式光伏屋顶资源进行评估，考虑了屋顶所在项目负荷曲线、负荷以及上网电价的影响，结合不同光伏装机容量以及典型发电负荷，对光伏自发自用比例、收益进行评估
附图说明
[0029]图1为本专利技术建立评估模型的示意图。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本专利技术做进一步详述。
[0031]一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0032]步骤1、获取分布式光伏屋顶所在城市，以及城市的经纬度信息，并通过气象站数据，获取屋顶所在城市太阳辐射数据。
[0033]步骤2、结合电力系统积累的空气污秽分布情况，按照不同污秽程度分级，评估空气污染和积尘对光伏发电量的影响系数。
[0034]步骤3、通过现场勘查，获取屋顶可用面积、屋顶类型、朝向和倾角信息，确定光伏倾角和朝向，应用PVsyst光伏发电评估软件，评估屋顶光伏发电量，并结合空气污染和积尘对光伏发电量的影响系数，对发电量结果进行修正。
[0035]步骤4、通过现场勘查，获取屋顶类型、载荷、设计寿命和已使用年限数据，评估20年光伏发电周期内内屋顶改造所需费用。
[0036]步骤5、根据屋顶可用面积，变压器容量和电压等级因素，得出最大可装机容量。
[0037]P<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、获取分布式光伏屋顶所在城市，以及城市的经纬度信息，并通过气象站数据，获取屋顶所在城市太阳辐射数据；步骤2、结合电力系统积累的空气污秽分布情况，按照不同污秽程度分级，评估空气污染和积尘对光伏发电量的影响系数；步骤3、通过现场勘查，获取屋顶可用面积、屋顶类型、朝向和倾角信息，确定光伏倾角和朝向，应用PVsyst光伏发电评估软件，评估屋顶光伏发电量，并结合空气污染和积尘对光伏发电量的影响系数，对发电量结果进行修正；步骤4、通过现场勘查，获取屋顶类型、载荷、设计寿命和已使用年限数据，评估多年光伏发电周期内内屋顶改造所需费用；步骤5、根据屋顶可用面积，变压器容量和电压等级因素，得出最大可装机容量；步骤6、获取用户负荷、电价以、光伏上网电价数据及用户近期典型日负荷曲线；步骤7、基于太阳辐射数据，以及PVsyst光伏发电评估算法，模拟每月光伏典型日发电负荷曲线，通过光伏发电曲线与负荷曲线对比，分析得出光伏本地消纳电量，进而得出自发自用比例，依据项目用电电价以及光伏上网电价，评估光伏发电收益；步骤8、基于最大可装机容量，测算光伏系统投资，加上屋顶加固改造投资，作为光伏系统总投资，并得到项目静态投资回收期；步骤9、设定项目所能接受的最长静态投资回收期，若最大装机容量下投资回收期大于设定项目所能接受的最长静态投资回收期，减少光伏装机容量，并返回步骤7，否则进行步骤10；步骤10、计算该屋顶资源光伏最大可装机容量、最大经济装机容量，以及不同容量下自发自用比例、发电量、收益以及项目静态投资回收期。2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏屋顶资源多维评估方法，其特征在于：所述步骤5的具体实现方法为：P
PVmax
＝min(M
roof
/β，0.7cosαS
d...

【专利技术属性】
技术研发人员：于波，陈银清，陈学民，卢欣，张建海，吴明雷，曹晓男，刘裕德，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：