綜合(4)和(5)式可得電池片結(jié)溫的最終計(jì)算公式：

SunPower公司研究人員Timothy Dierauf和NREL實(shí)驗(yàn)室在基于Sandia模型的基礎(chǔ)上得出了PR溫度修正系數(shù)：

其中Tcell-sim-avg為以電站方陣平面接受輻射能量為權(quán)重的組件加權(quán)平均工作溫度，一般以一年為計(jì)算周期。因此高輻照的權(quán)重因子將比低輻照下的權(quán)重因子高，當(dāng)輻照為0時(shí)，權(quán)重因子就變?yōu)?【4】【5】。

如果組件的加權(quán)平均工作溫度不以年為單位進(jìn)行計(jì)算，比如計(jì)算周期就1天，那么PR和CPR的值是幾乎相同的。如表3列舉的數(shù)據(jù)，如果以某冬季某一天的加權(quán)平均溫度計(jì)算，則CPR和PR都為93%，但如果以一年的電池加權(quán)平均溫度42°計(jì)算，那么PR和CPR就會(huì)出現(xiàn)差異，PR值會(huì)偏高。

表3 不同計(jì)算周期下Tcell加權(quán)平均工作溫度對(duì)CPR結(jié)果的影響

CPR的計(jì)算步驟參考如下【4】：

①：以戶外方陣平面輻照度的采集時(shí)間間隔為最小計(jì)算時(shí)間單位，比如數(shù)據(jù)5分鐘采集一次。環(huán)境監(jiān)控儀采集環(huán)境溫度和風(fēng)速數(shù)據(jù)，通過式(6)可計(jì)算每個(gè)采集時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電池片工作溫度。

②：計(jì)算一年內(nèi)的組件加權(quán)平均工作結(jié)溫。

③：使用式(7)溫度修正系數(shù)并以數(shù)據(jù)采集間隔5分鐘為步長(zhǎng)，計(jì)算理論發(fā)電量，參考式(9)：

步長(zhǎng)Tstepi以小時(shí)為單位，如5分鐘，則為5/60(h)。

④：統(tǒng)計(jì)計(jì)算周期內(nèi)的所有理論發(fā)電量之和，實(shí)際發(fā)電量除以該值即為CPR。

為了較準(zhǔn)確地表征一個(gè)電站的CPR，輻照度、環(huán)境溫度和風(fēng)速的采集設(shè)備盡量做到準(zhǔn)確連續(xù)，數(shù)據(jù)不中斷。測(cè)試收集的周期最好為1年，電池片的結(jié)溫計(jì)算的時(shí)間間隔最好不要超過1個(gè)小時(shí)，因?yàn)?小時(shí)內(nèi)溫度可能波動(dòng)很大。

3.不同溫度補(bǔ)償法的結(jié)果比較

運(yùn)用上述CPR的各種修正方法，以某電站冬季某一天的發(fā)電為算例進(jìn)行比較，圖2為某一天各個(gè)不同溫度修正方法的CPR和PR的比較，Weighted Temp STC法是在標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償法的基礎(chǔ)上，Tcell是采用輻射能量為權(quán)重的組件加權(quán)平均工作溫度。從結(jié)果可知，冬季PR值明顯偏高，Sunpower法計(jì)算的CPR值較小，盡管STC法和NOCT法均修正到STC條件25℃，但值仍然偏高。

圖2 基于不同溫度修正方法的CPR和PR比較

4.基于環(huán)境溫度的不同電池片溫度的計(jì)算方法比較

電池片溫度的計(jì)算對(duì)于溫度修正系數(shù)非常重要，除上述介紹的NOCT法、Sandia經(jīng)驗(yàn)公式法外，文獻(xiàn)【3】提到的還有一種方法和NOCT法比較相似，稱為Text Book法，不同之處是增加了風(fēng)速影響因子，其公式為：

由于缺少實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)，這里對(duì)上述三種計(jì)算方法進(jìn)行簡(jiǎn)單比較，計(jì)算周期從冬季某日上午8點(diǎn)03分開始到16點(diǎn)18分結(jié)束，參考圖3，原始環(huán)境溫度和輻照數(shù)據(jù)從軟件中獲取了100個(gè)采集點(diǎn)(時(shí)間間隔5分鐘)，其中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度可能和實(shí)際有點(diǎn)誤差，但這里并不影響各個(gè)方法的比較。從圖3計(jì)算結(jié)果可知，總體上NOCT法計(jì)算的值比Sandia法和Text Book法計(jì)算值要大一些，根據(jù)文獻(xiàn)【3】實(shí)測(cè)對(duì)比的結(jié)論，Text Book法計(jì)算的溫度和實(shí)際測(cè)試溫度偏離程度僅為4%左右，準(zhǔn)確度較高，其次為Sandia法，但兩者計(jì)算值和實(shí)際值的偏離程度均在容許范圍之內(nèi)。

圖3 電池片溫度計(jì)算方法對(duì)比(冬季某一天8：03-16：18)

5.結(jié)束語

PR是光伏電站發(fā)電性能評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，根據(jù)IEC 61724標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的PR值計(jì)算方法不能絕對(duì)地直接表征不同地區(qū)光伏電站的優(yōu)劣性，文中對(duì)國際上基于溫度修正方法的CPR進(jìn)行了總體介紹，不同的修正方法得到的修正值也不相同。通過比較，基于Sandia環(huán)境溫度模型的Sunpower法CPR其準(zhǔn)確度相對(duì)較高，但是電池片加權(quán)平均溫度需要一年的統(tǒng)計(jì)周期，因此對(duì)于當(dāng)年的月度性能分析會(huì)遇到困難，其中的解決方法可以參考?xì)v年已計(jì)算的電池片加權(quán)平均溫度或者借助于其他評(píng)價(jià)指標(biāo)協(xié)同分析，比如EPI、PPI等。

文中最后對(duì)電池片溫度的不同計(jì)算方法進(jìn)行了比較，Text Book法和Sandia法都是可靠的計(jì)算方法，但前者準(zhǔn)確度較高，因此在Sunpower溫度修正方法中，溫度修正因子中的電池片溫度也可以考慮使用Text Book溫度計(jì)算法。

光伏電站發(fā)電性能評(píng)價(jià)為電站經(jīng)營(yíng)者更高效管理電站提供了較大的幫助，在借鑒國外經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)， 在此也呼吁國內(nèi)應(yīng)在電站質(zhì)量和性能評(píng)價(jià)方面完善相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。另外作為電站運(yùn)營(yíng)管理企業(yè)，電站性能評(píng)價(jià)的前提是自有電站的管理已經(jīng)達(dá)到智能化水平，太陽輻照、溫度、風(fēng)速等環(huán)境監(jiān)測(cè)的配套設(shè)施都已經(jīng)具備，如果沒有這些條件，要做好電站的性能評(píng)價(jià)工作就等于是空中樓閣。