从实证数据出发，探讨PVsyst仿真结果与实际的差异点

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在刚过去《第十三届国际光伏性能建模与检测研讨会(PVPMC)》上，一谈到双面建模，大家都会不约而同的想到PVsyst软件。多位大咖使用PVsyst软件进行了研究，关键词“双面发电建模”和”PVsyst仿真软件”被专家们提到多次，可见其在光伏建模领域的重要性。

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说到仿真，我们都知道，用软件的目的并不是为了模拟而模拟，如果软件仿真结果的准确性与实际偏离很大，那对我们的实际应用就失去了参考价值。

随着近几年双面组件的价值被挖掘，国内外专家学者纷纷开展了双面发电户外实测研究，并将模拟结果、实测结果与行业同仁们进行分享，从中我们可以得到一些收益。

1、隆基乐叶测试结果

作为行业巨头，隆基乐叶在最近的几年对双面发电进行了深入的研究，图1是来自于《第十三届国际光伏性能建模与检测研讨会(PVPMC)》隆基乐叶的演讲报告，研究人员在不同反射率的场景下建立户外测试实验平台，如草地、沙地、混凝土等。

研究表明，当地表环境的均匀性较好的时候，如草地和沙地地表，模拟增益与测试增益的差异很小，草地场景下，组件离地高度1米时，偏差仅0.41%，当高度在1.5米时，偏差仅0.1%。沙地场景下，组件离地高度1米，偏差1.38%，高度1.5米时，偏差0.34%。组件离地高度越高，偏差越小。同时，研究表明，在地表辐照度不均匀，尤其是沙地、水泥地的情况下进行模拟仍然具有一定缺陷。

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图隆基的户外测试结果

2、笔者4个观点

PVsyst仿真结果是否准确，其实这个问题很难回答，从统计学角度，发电量其实是某一种概率下的结果，PVsyst里面也提供了P50、P90、P95这样的结果，不同的概率下仿真的发电量结果是不一样的，概率越大的发电量越小.

准确性主要取决于3个因素：

内部模型的准确性、算法的准确性和外部输入条件的准确性，三者缺一不可。

第一和第二因素是集成在软件内部的，有些模型算法是无法看到的。根据软件研究团队的户外实证对比数据，前两个因素基本上是比较准确的。所以，第三个因素对我们发电量的影响是比较大的，是我们在使用软件时，可以根据实际情况和经验数据进行设置，尽量减少偏差。

1）首先，主观性的影响。

软件相关参数主要靠人去设置，不同的人员专业层次不同，理解有高低，难免仿真出来的结果会有所差异。比如说，某一个分布式项目的前期，对现场进行勘查，分布式屋顶经常会存在各种障碍物，比如风机、空调、广告牌、电线杆、其他通风设备等。如果要精确计算出这些障碍物的阴影遮挡，就需要在现场完成障碍物的测量工作，便于后期在三维模型中进行绘制。

2）其次，实际情况的复杂性，造成设计人员很难去获得现场的一些信息或数据。

如山地电站，有很多的坡向和坡度，甚至几十种之多，很难在软件上还原真实，实际布置出来的组件方阵和现场可能会不太一致。

山地电站，雨水季节，草木生长非常茂盛，如果不及时除草，势必会影响发电量，如果草木没有遮挡，对光伏方阵的发电量就没有影响，这个因素是很难量化的。

对于双面发电系统，对于背面的场景反射率，如果没有实测数据，每个月的反射率一般都是设置相同的。但是反射率会受到环境的影响，下雨会降低场景反射率、下雪会提高反射率；另外，反射材质在使用一段以后，其表面的反射性能也会下降。

3）再次，实际光资源数据的缺失，

在项目建设前期，经常缺少当地的实际气象数据，或实际的环境监测仪数据准确性太差。当采用典型气象年的数据，就会和实际有差异，因此仿真出来的发电量和实际发电量是有区别的。

4）最后，现场的不确定性，

如设备的故障率，光伏电站并网运行的前几年，新设备故障率可能低一些，但是多年以后，设备的故障就会经常发生，对于不同品牌、不同型号的设备，其故障率也是不同的。在仿真时，一般都采用经验值。如果经验值和现场偏离较大，也会导致模拟的发电量和实际存在较大出入。

对于分布式电站，特别是彩钢瓦屋面，组件一般顺着屋面布置，由于空气中的灰尘、屋顶周边的污染，时间一长，组件表面积了一层厚厚的灰。发电量也是受到影响，在软件模拟环节，灰尘损失的默认值是3%，如果清洗频率较低，3%是偏保守。实际上，电站运维人员的清洗频率非常重要，一年清洗12次和清洗6次，灰尘损失的百分比是不一样的。

灰尘损失需要根据运维的经验数据进行设置，分布式、地面和山地是不尽相同的。

因此，光伏仿真软件的准确设置与系统设计、电站运维实际情况等都有关系。

原文始发于微信公众号（坎德拉学院）：从实证数据出发，探讨PVsyst仿真结果与实际的差异点

从实证数据出发，探讨PVsyst仿真结果与实际的差异点

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