【探究】两种光伏设计软件的对比测算

目前，市场上有许多用于光伏电站发电量计算的软件，如RET Screen、PV system、PVSOL、Sunny Design、PVF-chart和Conergy等等，常用主要是PV system和RET Screen。本文对这两种软件的的应用情况进行对比分析。

一、基本情况

　　1、RET Screen

RET Screen是一种标准整体可再生能源工程分析软件，用以评估各种能效、可再生能源技术的能源生产量、节能效益、寿命周期成本、减排量和财务风险，也包括产品、成本和气侯数据库。该软件由加拿大政府通过CANMET加拿大自然资源能源多样化研究所向全世界提供，免费使用。

该软件功能比较强大，可对风能、小水电、光伏、热电联产、生物质供热、太阳能采暖供热、地源热泵等各类应用进行经济性、温室气体、财务及风险分析，计算光伏发电系统发电量只是其功能之一。但该软件不太适用于专业的光伏发电系统设计。软件中的全球气象数据库来自美国航空航天局，其地面数据与中国的气象站提供的地面数据有较大差别，在使用时应予注意。

2、PV System

PV System是光伏系统设计的专业软件，可用于设计并网、离网、抽水系统和DC-网络光伏系统，并包括了广泛的气象数据库、光伏系统组件数据库，以及一般的太阳能工具等。

基于项目的不同进展阶段，该软件提供了初步设计、项目设计、详细数据分析3种水平上的光伏系统研究。

初步设计：在这种模式下，光伏发电系统的产出仅需输入很少的系统特征参数而无须指定详细的系统单元即可被非常迅速的用月值来评估，还可以得到一个粗略的系统费用评估。

项目设计：用详细的小时模拟数据来进行详细的系统没计。在“项目”对话框中，可以模拟不同的系统运行情况并比较它们。这个模块在设计光伏阵列、选择逆变器、蓄电池组或泵等方面能给设计人员提供很大的帮助。

详细数据分析：当一个光伏系统正在运行或被详细监控时，这部分允许输出详细数据，并以表格或者图形的形式显示。

此外，在“工具”中还包含了数据库管理，如气象数据库、光伏组件数据库以及一些用于处理太阳能资源的特定工具（从不同数据源中导入气象数据、气象数据或太阳相关几何参数的表或图形显示、晴朗天空的辐射模型、光伏阵列在部分阴影或组件失谐条件下的性能等等，均可由用户自行扩展。

因此，该软件既可以通过几个系统特征参数对系统进行粗略的评估，也可以用详细的数据对电站进行整体设计。同时，用户可以对该软件的数据库可以修改和扩展。

二、计算结果对比

为了验证RETScreen和PVSystem两个软件本身算法之间的差异，选取北京、广州、西宁、呼和浩特、武汉5个城市作为代表点，采用相同的太阳能资源数据进行计算时，对不同软件输出结果的分析如下表。

1、最佳倾角和倾斜面辐射量计算

表1不同地点用两种软件进行最佳倾角和倾斜面辐射量计算的结果对比

从上表可以看出：

1）用两种软件计算出的最佳倾角结果相差1°~2°，而用同一种软件计算时，在最佳倾角附近±3°，倾斜面上的辐射量数值几乎相同。

2）计算出的最佳倾角辐射量的结果差异在0.22%~0.67%之间。

因此，当采用相同的太阳能资源数据进行计算，两种软件的计算结果几乎相同。

2、不同系统效率下的理论发电小时数计算

为进一步进行对比，对利用两种软件进行不同系统效率下的发电小时数进行了对比分析。计算的前提条件为：光伏组件10年衰减10%、25年衰减20%，线性衰减。

　　三、结论

作为两种常用的发电量计算软件，RET Screen和PV System的计算原理基本相同。当采用相同的的太阳能资源数据进行计算，两种软件的计算结果几乎相同。由于RET Screen和PV System都有自带的太阳能资源数据，两者差异较大。因此，如果采用默认数据时，用两个软件计算的结果差异会比较大。

设计人员在计算发电量时，可根据个人习惯和具体需求，采用RET Screen和PV System的任何一个都可以。