王斯成：關(guān)于路線(xiàn)圖中“能效比”（PR）指標的建議意見(jiàn)
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發(fā)布日期：2019-01-11
核心提示：
近期，研究員、高級工程師、太陽(yáng)能應用專(zhuān)家、可再生能源學(xué)會(huì )理事、中國新能源標準委員會(huì )理事、中國資源綜合利用協(xié)會(huì )可再生能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì )副理事長(cháng)、國家發(fā)展和改革委員會(huì )宏觀(guān)經(jīng)濟研究院研究員、國務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家王斯成發(fā)表了《關(guān)于路線(xiàn)圖中“能效比”（PR）指標的建議意見(jiàn)》。
近期，研究員、高級工程師、太陽(yáng)能應用專(zhuān)家、可再生能源學(xué)會(huì )理事、中國新能源標準委員會(huì )理事、中國資源綜合利用協(xié)會(huì )可再生能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì )副理事長(cháng)、國家發(fā)展和改革委員會(huì )宏觀(guān)經(jīng)濟研究院研究員、國務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家王斯成發(fā)表了《關(guān)于路線(xiàn)圖中“能效比”（PR）指標的建議意見(jiàn)》?！兑庖?jiàn)》指出，PR值是國際通用的光伏系統質(zhì)量評價(jià)指標，也是領(lǐng)跑者計劃中必不可少的考核項，因此建議在路線(xiàn)圖中保留PR值。詳情如下：
1、IEC 61724-1對于普通 PR（Performance Ratio）有著(zhù)明確的定義：
PR=(Eac/P0)/(H/G) = 光伏等效利用小時(shí)數/ 峰值日照時(shí)數
還可以寫(xiě)成： Eac/(P0H/G) = 實(shí)發(fā)電量/應發(fā)電量 （比值，無(wú)量綱）
Eac/(P0H/G)：運行周期交流發(fā)電量（kWh）
P0: 光伏系統直流標稱(chēng)功率（光伏組件標稱(chēng)功率之和，單位：kW ）
H：運行周期光伏方陣面輻射量（kWh/m2）
G：標準測試條件輻照度，等于1kW/m2
PR的物理意義是光伏系統的能量效率（kWh/kWh），運行測試周期一般為一年。
IEC61724-1 還給出了標準PRSTC，利用最大功率相對溫度系數對普通PR進(jìn)行溫度修正，修正到標準測試條件（25°C）。
2、PR值與LCOE（平準化度電成本）并不是線(xiàn)性相關(guān)，就是說(shuō)PR值高不代表LCOE一定低，例如：將10MW光伏組件平鋪在地面安裝，或者朝向東安裝，發(fā)電量會(huì )比按照一定傾角向南安裝的光伏系統低很多，因為方陣面接收到的輻射量低了，因此度電成本很高，效益很差。然而，這樣的系統PR值有可能很高，盡管發(fā)電量低了，但方陣面接收到的輻射量也低了，比值可不一定低。所以說(shuō)，有了高的PR值，度電成本卻不一定低。反過(guò)來(lái)講，PR值低，不代表發(fā)電量就低，更不代表LCOE就高。 西藏資源條件好，kW發(fā)電量高，LCOE一定低，但質(zhì)量不注意，PR值也有可能很低；提高容配比和采用太陽(yáng)跟蹤器，能夠有效提高系統發(fā)電量，降低LCOE，但卻不能提高PR，也不是提高PR的手段。
3、由于不同地區環(huán)境溫度不同，溫升損失也不同，因此普通PR只能用于比較同一地區的光伏系統質(zhì)量，不能用于比較不同地區的光伏系統質(zhì)量，也不能用于不同季節短期測試的PR值的比較。標準PRSTC消除了溫升損失，因此對于不同地區的光伏系統和不同季節短期測試的PR值也具有可比性。溫升損失不但受環(huán)境溫度的影響，也同光伏電池的種類(lèi)相關(guān)，普通晶硅電池的功率溫度系數大約在-0.40% —— -0.45%，NOCT45度時(shí)，溫升損失大約在8% —— 9%；HJT和薄膜電池的功率溫度系數大約在-0.20% —— -0.25%，NOCT45度時(shí)，溫升損失大約在4% —— 5%。
4、PR是判定光伏系統質(zhì)量好壞的指標，僅限于判定系統運行期間的可靠性和運行期間各個(gè)環(huán)節的效率，與kW發(fā)電量和系統經(jīng)濟性沒(méi)有直接關(guān)系。影響PR的因素包括：光譜失配、遮擋、積塵污漬、反射損失、逆變器啟動(dòng)閥值、組件性能衰降、串并聯(lián)失配、溫升損失（標準PRSTC溫升損失等于零）、直流線(xiàn)損、MPPT效率、逆變器效率、變壓器效率、交流線(xiàn)損、設備故障檢修、棄光限電等，PR值還可以用上述15個(gè)效率項的乘積求出，例如（普通PR按照平均溫度損失6%計算）：
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的有效手段是提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少衰降，注意通風(fēng)散熱，減少故障，減少系統各個(gè)環(huán)節的損失，減少棄光，加強維護清洗等。
5、PR值并不一定隨著(zhù)時(shí)間的推移而提高，如果嚴把質(zhì)量關(guān)，現在就可以實(shí)現0.85的PR值，如果不注意質(zhì)量，2025年可能也就只有0.75。
建議如下：
1、PR值是國際通用的光伏系統質(zhì)量評價(jià)指標，也是領(lǐng)跑者計劃中必不可少的考核項，因此建議在路線(xiàn)圖中保留PR值。PR值的趨勢也可以從低到高（雖然比較勉強），意味著(zhù)大家對于系統質(zhì)量的重視程度逐年提高；
2、由于中國地域遼闊，環(huán)境溫度南北差異很大，不同品種的光伏電池的功率溫度系數也不同，溫升損失的變化幅度非常大，而溫度損失又是整個(gè)效率鏈中影響最大的環(huán)節，用一條普通PR曲線(xiàn)來(lái)預測發(fā)展趨勢并不科學(xué)。建議（1）只給出標準PRSTC的一條發(fā)展趨勢曲線(xiàn)。 或者：(2) 按照正常工作溫度NOCT 45°C（暫不考慮不同地域環(huán)境溫度的差異），給出普通晶硅PR和低溫度系數PR值的2條發(fā)展趨勢曲線(xiàn)（2者大約相差4%）。
3、雖然國標GB/T 20513-2006將PR直譯成“性能比”，含義模糊。由于PR的物理意義是“能量效率”，建議中文采用“能效比”（kWh/kWh），也有別于逆變器和變壓器的電氣效率（kW/kW），也不建議采用領(lǐng)跑者計劃中對于PR的稱(chēng)呼“系統效率”（IEC對于系統效率-system efficiency另有定義）；
4、在給出PR路線(xiàn)圖趨勢圖的下方，建議給出本意見(jiàn)中PR的定義和公式。