中国需要本土化的SAM应用工具

SAM（System Advisor Model）是美国国家可再生能源实验室（NREL）开发的一款免费的电站仿真模拟软件，光热发电项目设计人员可以通过SAM模拟计算以评估光热发电项目的技术经济性。

SAM的溯源

SAM软件最初被称为“Solar Advisor Model”，由美国国家可再生能源实验室（NREL）与桑迪亚国家实验室于2005合作共同开发，当时仅供美国能源部内部使用，为其太阳能技术的进一步提高和改进服务。

NREL于2007年8月发布了该软件第一个公开版本（第一版），供太阳能行业相关人士免费使用，但是对于光伏系统和槽式光热发电系统的分析只能在同样的建模平台和一致的财务数据下进行。

在2007年至2013年之间，SAM每年发布两个更新版本，添加一些新的技术和融资选择。2010年，该软件改名为“System Advisor Model”，以反映其可为更多可再生能源项目服务的特点。从2014年开始，NREL每年发布一个新版本，并根据需要定期维护更新。

　　SAM的功能

目前，SAM 软件可针对光伏、光热、风力、地热、生物质等几种可再生能源的发电成本及系统发电特性进行计算。通过导入所需测算地点的天气参数、系统类型、系统规模、系统盈利模式、及系统投资等参数既可得到系统均化发电成本，从而完成对可再生能源项目收益的初步测算。

SAM软件主要包含两个仿真模型，性能模型和融资模型。

SAM软件的性能模型可以模拟计算出电站每小时的电力输出量，可以生成一组共计8760个发电量数值（每小时1个），即可以表示电站一整年的发电量。你可以详细查看电站每小时或者每个月的性能参数来了解整个系统的发电量表现，或者可以利用系统总发电量和容量因子等模拟数据来对电站进行更多的性能评估。

　　图：模拟一个100MW储热6小时的槽式光热发电系统每小时的发电量输出图形

SAM软件的融资模型则可以根据用户指定的某一时期的项目的现金流来模拟计算出该项目的不同财务指标，同时融资模型可以根据性能模型模拟计算得出的年发电量来计算出项目的年度现金流。

SAM软件的模拟结果一般可以通过表格、图表和报告来显示，可以通过表和图标显示项目详细的年度现金流和电站每小时的性能数据。通过模拟，SAM软件会显示出一组默认的图表。你可以通过设置标题、颜色、字号来自定义图表，或者创建一些新的图表来显示不同的参数模拟结果。你也可以将所有的图表从软件导出，编写报告或者制作成演示文稿，或者利用其它软件对模拟结果进行进一步分析。

　　图：SAM软件导出的报告

需开发本土化的SAM软件

针对SAM软件在国内光热发电市场的使用，CSPPLAZA采访了西北电力设计院、华北电力设计院、内蒙古电力勘测设计院、北方工程设计研究院、中国华能集团公司、内蒙古能源建设投资有限公司等国内多家涉及光热发电业务的设计院和相关单位。

受访单位相关人士给出的反馈信息显示，目前国内光热发电行业可以使用的模拟软件非常少，SAM软件是目前国内光热发电项目前期经济性分析使用最多的软件，对于光热项目前期开发有一定帮助。

但其模拟仿真结果仅具有一定参考价值，因其由美国开发，内置模型中所提供的许多参数都与国内实际数据有差别，大都是国外项目的默认值，有一些可以修改，但有一些并不能修改，这就导致仿真数据不够准确。

由此来看，SAM软件并不足以准确回答国内项目开发前期需要解决的相关问题，要想得到比较准确的模拟数据，需更更多地结合国内实际情况，建立本土化的SAM工具。

一些进入光热行业较早或参与光热发电项目较多的设计院如西北电力设计院和内蒙古电力勘测设计院等则选择根据国内的实际情况自行设计一些更加适合中国光热发电项目开发的模拟软件，除了系统各方面的成本数据和融资参数更加符合中国的实际情况外，他们还在软件中嵌入了部分地区由测光站长年监测所提供的实测辐照数据（部分地区的传统气象站并不测量DNI值），以适应中国本土光热发电项目的开发。

澳大利亚就开发了专门的SAM工具。2013年，澳大利亚太阳能光热协会（AUSTELA）通过澳大利亚可再生能源机构（ARENA）给予的73500美元的支持将SAM软件进行了改进，使其适合于澳大利亚当地的太阳能热发电项目开发，并专门发布了一个在澳大利亚开发光热发电项目的SAM操作指南，帮助用户一步步地了解SAM，并指导其如何使用SAM在澳大利亚当地的资源条件下模拟光热发电项目的开发，其嵌入了一些关键数据，如澳大亚某光热发电项目开发预选地的太阳能辐照资源数据。

国际市场上，SAM也仅作为一种电站前期工作的参考工具，领先光热厂商中有很多都自主开发了专门的模拟仿真软件，如西班牙Ingeteam就开发有一歀名为“Feasibility Team”的软件，以获得更精确的仿真模拟数据。Ingeteam中国区销售总监贾永柱在CSPPLAZA年会2015上解释这两款软件的区别时举例表示：“中国西北地区昼夜温差比较大，SAM软件会提供整体的热损和补燃的数据，较为笼统。但用我们做的这款软件可以算出每个小时需要的补燃是多少、每个小时能达到的发电是多少。通过这种优化之后做的发电量测算更精确一些。”