為使讀者對光伏發(fā)電站評價規(guī)范有個全面的了解，本文介紹了光伏發(fā)電站評價指標(biāo)的框架內(nèi)容及主要的創(chuàng)新性指標(biāo)，包括電站的贏利能力、發(fā)電性能、安全性能、性能可靠性及建設(shè)和運維能力。
一、電站的贏利能力
“規(guī)范”中將“性價指數(shù)”作為電站贏利能力及其他性能的引領(lǐng)性指標(biāo)。圖1為電站贏利能力評價指標(biāo)的總體框架。
圖1. 電站贏利能力評價指標(biāo)框圖
對電站投資，投資者最關(guān)心的是電站的建設(shè)和運營成本及投資收益。目前，核心的考量指標(biāo)主要有2個，包括電站運營期的度電成本及內(nèi)部或全部投資收益率。
涉及電站運營期的度電成本，目前尚缺少適合我國實際、統(tǒng)一規(guī)范、科學(xué)合理的核算方法，公開發(fā)表的文獻(xiàn)中主要參考了fraunhofer-ise及sunpower給出的計算模型。fraunhofer-ise及sunpower給出的模型，參照國外的會計及稅收制度設(shè)計，對國內(nèi)并不完全適用;另外，計算“度電成本”時所使用的某些參數(shù)的量值，尚沒有足夠的數(shù)據(jù)支撐。
等效于項目的投資收益率，為更客觀地反應(yīng)電站的實際贏利能力，便于橫向比較，并與電站的財務(wù)、法律及其他方面的盡職調(diào)查相銜接，“規(guī)范”中導(dǎo)入了“性價指數(shù)”這一評價指標(biāo)。該指標(biāo)：
1)旨在采用簡易的財務(wù)性指標(biāo)統(tǒng)領(lǐng)電站的技術(shù)性能。
2)以目前較為理想的項目收益水平為基準(zhǔn)，綜合考慮銀行貸款或投資回收的一般期限及其他因素，采用“參考投資回收期(注：視為基準(zhǔn)投資回收期)與實際測算投資回收期(注：按不完全成本簡易計算)的比值”核定電站的性價指數(shù)，旨在比較電站的投資價值，并為交易型電站的定價提供參考性技術(shù)支撐。
3)指標(biāo)計算時，一是剔除了開發(fā)企業(yè)可控程度較低的非技術(shù)性因素;二是盡可能采用實測數(shù)據(jù)核定指標(biāo)計算中的某些變量，有效地克服了當(dāng)前項目投資收益率計算時采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，與實際偏差較大的不足。
針對當(dāng)前電站建設(shè)和運維中存在的問題，除電站的初始投資和發(fā)電性能，如圖1所示，“規(guī)范”中將與可靠性有關(guān)的指標(biāo)納入 “性價指數(shù)”的計算。包括：“組件最大功率減損率”、“故障停機(jī)發(fā)電量損失率”、“故障維修成本”。
gb50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》中給出了光伏發(fā)電系統(tǒng)可利用率(&)這一可靠性評價指標(biāo)，并參與“電站綜合效率系數(shù)”的計算，該指標(biāo)的計算公式為：&=((8760-(故障停用小時數(shù)+檢修小時數(shù)))/8760)*100%。
從上述計算公式可以看出，該指標(biāo)存在2方面的不足：
1)計算“電站綜合效率系數(shù)”時，“&”以“日歷時數(shù)”為核定基數(shù)，其他參數(shù)以“日照時數(shù)”為核定基數(shù)并取值，二者不統(tǒng)一。
2)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，不同端點的設(shè)備故障，對發(fā)電量影響程度的差異很大，不是簡單的時間概念。以100mw的電站為例，主變停機(jī)1小時所造成的發(fā)電量損失會是某臺匯流箱停機(jī)1小時的幾千倍，二者不可同日而語，這也是有的國家強(qiáng)制要求有備用主變的原因之一，但上述公式并未反應(yīng)這一點。另外，方陣中的某個或某些組件可能存在未導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)、但影響發(fā)電量的隱性故障，需要詳查并單獨核定。
為準(zhǔn)確反應(yīng)可靠性對發(fā)電量及運營成本的影響，“規(guī)范”中將與可靠性有關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行分拆，并參與發(fā)電量和運維成本的計算。
二、電站的發(fā)電性能
“規(guī)范”中將“綜合效率指數(shù)”作為評價電站發(fā)電性能的綜合性指標(biāo)。圖2為電站發(fā)電性能評價指標(biāo)的總體框架。
圖2. 電站發(fā)電性能評價指標(biāo)框圖
目前，在進(jìn)行項目前期可研或初步設(shè)計時，大多參照gb50797-2012中給出的效率及其影響因素核定電站的系統(tǒng)效率;而在電站的驗收或后期檢測中，主要參照iec61724中給出的指標(biāo)和方法。二者不完全統(tǒng)一。比較而言，按照gb50797中“電站綜合效率系數(shù)”核定電站的發(fā)電能力，考慮因素較全，特別對不同的支架形式和多角度設(shè)計;缺點是，由于該指標(biāo)基于水平輻射量核定電站的效率，時效性較差，特別對固定傾角或跟蹤形式的支架。按照iec61724，采用“性能指數(shù)(pr)” 核定電站的發(fā)電能力，時效性較強(qiáng)，但考慮因素不全，特別是沒有將支架形式和組件安裝角度這一關(guān)鍵的設(shè)計要素考慮在內(nèi)。
在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，為更客觀、全面地反應(yīng)電站的發(fā)電性能及建設(shè)質(zhì)量，“規(guī)范”中導(dǎo)入了“綜合效率指數(shù)”這一評價指標(biāo)。該指標(biāo)：
1)如圖2所示，對gb50797-2012中給出的“電站綜合效率系數(shù)”及iec61724中給出的“性能指數(shù)(pr)”進(jìn)行了有效整合，并給出了“年度綜合效率指數(shù)”的核算方法。同時，為更準(zhǔn)確地預(yù)測整個運營期的發(fā)電量，依據(jù)電站現(xiàn)地常年溫度、輻照度的概率分布，通過核定組件現(xiàn)地條件下的相對轉(zhuǎn)換效率，給出了“性能指數(shù)”的修正方法。
2)“規(guī)范”中系統(tǒng)地規(guī)劃了各類發(fā)電量影響因素，并給出了效率因素的檢測和評定方法。
3)“綜合效率指數(shù)”采用兩種方法核定，一是依據(jù)經(jīng)核正的端口運行數(shù)據(jù)進(jìn)行測算，即“實測綜合效率指數(shù)”;二是依據(jù)效率因素的檢測結(jié)果進(jìn)行核算，即“核算綜合效率指數(shù)”。兩種方法的測算結(jié)果相互比對、互相印證，并可依據(jù)“核算綜合效率指數(shù)“的擴(kuò)展數(shù)據(jù)對“實測綜合效率指數(shù)”進(jìn)行必要的修正，大大提高了測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。
三、電站的安全性能
“規(guī)范”中將“安全指數(shù)”作為評價電站安全性能的綜合性指標(biāo)。圖3為電站安全性能評價指標(biāo)的總體框架。
圖3. 電站安全性能評價指標(biāo)框圖
目前，有些項目在進(jìn)行前期準(zhǔn)備和設(shè)計時，地質(zhì)和氣象災(zāi)害的調(diào)查和評估工作不充分，防災(zāi)設(shè)計不到位，為電站的后期運行留下諸多隱患。例如：有的電站在運行一段時間以后，出現(xiàn)明顯的地面沉降;有的電站，特別是山地和低洼地勢的電站，水土保持和排水設(shè)計不合理，雨季水土流失嚴(yán)重，包括出現(xiàn)組件水淹的情況;有的電站，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，沒有針對當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，進(jìn)行必要的設(shè)計確認(rèn)，出現(xiàn)大風(fēng)天氣下組件吹落的情況。
安全是電站長期運行的基礎(chǔ)，針對當(dāng)前電站建設(shè)中存在的問題及長期運營的需要，“規(guī)范”中給出了電站各方面安全性能的評價指標(biāo)及評定方法。
四、電站的性能可靠性
“規(guī)范”中將“性能可靠性指數(shù)”作為評價電站可靠性的綜合性指標(biāo)。圖4為電站安全性能評價指標(biāo)的總體框架。
圖4. 電站可靠性評價指標(biāo)框圖
電站設(shè)備的可靠性一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點問題。從鑒衡對電站檢測結(jié)果的統(tǒng)計情況看，電站設(shè)備的可靠性確也不容樂觀。突出表現(xiàn)在：有的電站，匯流設(shè)備和逆變器故障頻發(fā)，特別在高溫季節(jié);有的電站，缺陷組件的比例偏高，個別電站甚至超過60%;有的電站，移交生產(chǎn)或運維單位后，權(quán)責(zé)不明，設(shè)備更換或大、中修的資金不落實，導(dǎo)致有些設(shè)備長期帶病作業(yè)，嚴(yán)重影響電站的發(fā)電能力和安全性能。
針對業(yè)內(nèi)關(guān)心及現(xiàn)實管理中存在的突出問題，根據(jù)光伏行業(yè)的特點及設(shè)備運行的一般規(guī)律，“規(guī)范“中以發(fā)電量及設(shè)備的維護(hù)成本為軸心，設(shè)計了與可靠性有關(guān)的系列評價指標(biāo)。
五、電站的建設(shè)和運維能力
“規(guī)范”中將“項目建設(shè)和運維能力指數(shù)”作為評價電站建設(shè)和運維質(zhì)量的綜合性指標(biāo)。圖5為電站建設(shè)和運維能力評價指標(biāo)的總體框架。
圖5. 項目建設(shè)和運維能力評價指標(biāo)框圖
歸根結(jié)底，電站存在的工程質(zhì)量問題是由于電站建設(shè)和運維過程控制不當(dāng)或管理不嚴(yán)造成的。其中，有技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面的問題，更主要的還是管理問題。針對光伏發(fā)電工程建設(shè)和運維存在的問題和主要控制環(huán)節(jié)，“規(guī)范”從3個方面規(guī)定了23項評價指標(biāo)，旨在：
1)與電站各方面性能檢測結(jié)果對照分析，全面評估電站建設(shè)和運維各環(huán)節(jié)的過程能力，特別是電站建設(shè)和運維質(zhì)量對電站性能的影響程度。
2)為電站開發(fā)企業(yè)后續(xù)的電站建設(shè)提供可借鑒的參考，引導(dǎo)電站建設(shè)單位及上游企業(yè)規(guī)范化運做、精細(xì)化管理。