王斯成：光伏电站关于路线图中“能效比”指标的建议意见

本文作者：王斯成，系发改委能源研究所原研究员，知名光伏专家

1、IEC 61724-1对于普通PR（Performance Ratio）有着明确的定义：

PR=(Eac/P0)/(H/G)=光伏等效利用小时数/ 峰值日照时数         

还可以写成：Eac/(P0H/G)= 实发电量/应发电量（比值，无量纲）

Eac/(P0H/G)：运行周期交流发电量（kWh）

P0:光伏系统直流标称功率（光伏组件标称功率之和，单位：kW）

H：运行周期光伏方阵面辐射量（kWh/m2）

G：标准测试条件辐照度，等于1kW/m2

PR的物理意义是光伏系统的能量效率（kWh/kWh），运行测试周期一般为一年。

IEC61724-1 还给出了标准PRSTC，利用最大功率相对温度系数对普通PR进行温度修正，修正到标准测试条件（25°C）。

2、PR值与LCOE（平准化度电成本）并不是线性相关，就是说PR值高不代表LCOE一定低，例如：将10MW光伏组件平铺在地面安装，或者朝向东安装，发电量会比按照一定倾角向南安装的光伏系统低很多，因为方阵面接收到的辐射量低了，因此度电成本很高，效益很差。然而，这样的系统PR值有可能很高，尽管发电量低了，但方阵面接收到的辐射量也低了，比值可不一定低。所以说，有了高的PR值，度电成本却不一定低。反过来讲，PR值低，不代表发电量就低，更不代表LCOE就高。西藏资源条件好，kW发电量高，LCOE一定低，但质量不注意，PR值也有可能很低；提高容配比和采用太阳跟踪器，能够有效提高系统发电量，降低LCOE，但却不能提高PR，也不是提高PR的手段。

3、由于不同地区环境温度不同，温升损失也不同，因此普通PR只能用于比较同一地区的光伏系统质量，不能用于比较不同地区的光伏系统质量，也不能用于不同季节短期测试的PR值的比较。标准PRSTC消除了温升损失，因此对于不同地区的光伏系统和不同季节短期测试的PR值也具有可比性。温升损失不但受环境温度的影响，也同光伏电池的种类相关，普通晶硅电池的功率温度系数大约在-0.40% ~ -0.45%，NOCT45度时，温升损失大约在8% ~ 9%；HJT和薄膜电池的功率温度系数大约在-0.20% ~ -0.25%，NOCT45度时，温升损失大约在4% ~ 5%。

4、PR是判定光伏系统质量好坏的指标，仅限于判定系统运行期间的可靠性和运行期间各个环节的效率，与kW发电量和系统经济性没有直接关系。影响PR的因素包括：光谱失配、遮挡、积尘污渍、反射损失、逆变器启动阀值、组件性能衰降、串并联失配、温升损失（标准PRSTC温升损失等于零）、直流线损、MPPT效率、逆变器效率、变压器效率、交流线损、设备故障检修、弃光限电等，PR值还可以用上述15个效率项的乘积求出，例如（普通PR按照平均温度损失6%计算）：

PR= 0.995x0.98x0.98x0.996x0.998x0.98x0.99x0.94x0.97x0.99x0.99x0.99x0.99x0.99x0.95= 0.759

PRSTC = 0.995x0.98x0.98x0.996x0.998x0.98x0.99x0.97x0.99x0.99x0.99x0.99x0.99x0.95= 0.808

提高PR的有效手段是提高产品质量，减少衰降，注意通风散热，减少故障，减少系统各个环节的损失，减少弃光，加强维护清洗等。

5、PR值并不一定随着时间的推移而提高，如果严把质量关，现在就可以实现0.85的PR值，如果不注意质量，2025年可能也就只有0.75。

建议如下：

1、PR值是国际通用的光伏系统质量评价指标，也是领跑者计划中必不可少的考核项，因此建议在路线图中保留PR值。PR值的趋势也可以从低到高（虽然比较勉强），意味着大家对于系统质量的重视程度逐年提高；

2、由于中国地域辽阔，环境温度南北差异很大，不同品种的光伏电池的功率温度系数也不同，温升损失的变化幅度非常大，而温度损失又是整个效率链中影响最大的环节，用一条普通PR曲线来预测发展趋势并不科学。建议（1）只给出标准PRSTC的一条发展趋势曲线。或者：(2) 按照正常工作温度NOCT 45°C（暂不考虑不同地域环境温度的差异），给出普通晶硅PR和低温度系数PR值的2条发展趋势曲线（2者大约相差4%）。

3、虽然国标GB/T 20513-2006将PR直译成“性能比”，含义模糊。由于PR的物理意义是“能量效率”，建议中文采用“能效比”（kWh/kWh），也有别于逆变器和变压器的电气效率（kW/kW），也不建议采用领跑者计划中对于PR的称呼“系统效率”（IEC对于系统效率-system efficiency另有定义）；

4、在给出PR路线图趋势图的下方，建议给出本意见中PR的定义和公式。