分布式光伏发电量估算器
基于 GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》，采用综合效率系数法进行分布式光伏发电量估算。适用于光伏项目前期可行性研究、项目建议书编制、投资决策参考。
核心能力
- 内置全国 40+ 城市太阳能辐射量数据库（基于 Meteonorm）
- 12 项效率系数可调，默认值乘积 ≈ 82%
- 输出首年发电量、25 年逐年衰减发电量表、25 年总发电量
- 自动计算 5 项环保效益：标煤节约、CO2/SO2/NOx 减排、节水
- 内置确定性计算脚本
scripts/calculate_pv.py，确保数值精度
触发条件
当用户消息中出现以下任一关键词时，激活本技能：
- 光伏发电量估算 / 分布式光伏发电量
- 光伏项目发电量测算
- 屋顶光伏发电量
- 光伏项目建议书 / 光伏可研
- 光伏衰减率 / 25 年发电量
工作流程
第一步：收集输入参数（共 5 个）
| # | 参数 | 单位 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 倾斜面年总辐射量 | kWh/m² | 所在地区光伏方阵倾斜面年峰值日照小时数 | 1180 |
| 2 | 装机容量 | kWp | 光伏组件标称总功率 | 5000 |
| 3 | 系统效率 | — | 12项效率系数乘积 | 0.82 |
| 4 | 首年衰减率 | % | 光伏组件首年光致衰减比例 | 1.0 |
| 5 | 年衰减率 | % | 此后每年线性衰减比例 | 0.4 |
如果用户不知道倾斜面辐射量，先询问项目所在城市，从内置数据库查询后填入。
第二步：执行计算
推荐调用 scripts/calculate_pv.py 进行确定性计算：
python scripts/calculate_pv.py --radiation 1180 --capacity 5000 --efficiency 0.82 --first-deg 1.0 --annual-deg 0.4
脚本自动完成参数校验，输出 JSON 格式的完整结果（首年发电量、逐年衰减表、25 年总发电量、环保效益）。
若无法运行脚本，使用公式手算：
年发电量(kWh) = 装机容量(kWp) × 倾斜面年总辐射量(kWh/m²) × 系统效率 ÷ 1(kW/m²)
第n年衰减率(%) = 首年衰减率 + (n-1) × 年衰减率
第三步：输出结果
以结构化格式展示：
- 输入参数摘要
- 发电量估算结果：首年发电量、25 年总发电量、年均发电小时数
- 25 年逐年发电量表：含各年衰减率和发电量
- 环保效益：标煤节约、CO2/SO2/NOx 减排、节水
计算公式
发电量公式
年发电量(kWh) = P × H × η ÷ 1
- P：装机容量 (kWp)
- H：倾斜面年总辐射量 (kWh/m²)
- η：综合系统效率（12 项系数乘积）
衰减模型
第 n 年衰减率(%) = D₁ + (n-1) × D₂
第 n 年发电量 = 首年发电量 × (1 − 第 n 年衰减率 / 100)
- D₁：首年衰减率（默认 1.0%）
- D₂：此后年衰减率（默认 0.4%）
- 25 年末衰减率约 10.6%
12 项效率系数默认值
| # | 系数名称 | 默认值 |
|---|---|---|
| 1 | 组件首年光致衰减 | 0.98 |
| 2 | 尘埃及遮挡损失 | 0.97 |
| 3 | 温度折减 | 0.97 |
| 4 | 组件不匹配损失 | 0.98 |
| 5 | 直流线路损失 | 0.99 |
| 6 | 逆变器效率 | 0.99 |
| 7 | 变压器效率 | 0.99 |
| 8 | 系统可用性 | 0.99 |
| 9 | 非理想方位角和倾角 | 0.98 |
| 10 | MPPT 效率 | 0.99 |
| 11 | 交流线路损失 | 0.99 |
| 12 | 其他损失 | 0.985 |
综合系统效率 = 12 项系数乘积 ≈ 0.82
各系数可根据项目实际情况调整。例如：彩钢瓦平铺时"非理想方位角和倾角"可调高（损失更小）；灰尘严重地区"尘埃及遮挡损失"应调低。
环保效益换算
标煤节约(t) = 发电量(万kWh) × 3.05
CO2减排(t) = 发电量(万kWh) × 7.98
SO2减排(kg) = 发电量(万kWh) × 35
NOx减排(kg) = 发电量(万kWh) × 28
节水(t) = 发电量(万kWh) × 29.5
全国主要城市辐射量数据库
| 城市 | 辐射量 (kWh/m²) | 城市 | 辐射量 (kWh/m²) |
|---|---|---|---|
| 拉萨 | 1950 | 西宁 | 1630 |
| 银川 | 1550 | 兰州 | 1500 |
| 北京 | 1350 | 天津 | 1330 |
| 石家庄 | 1320 | 太原 | 1420 |
| 济南 | 1280 | 郑州 | 1250 |
| 西安 | 1180 | 乌鲁木齐 | 1450 |
| 呼和浩特 | 1500 | 沈阳 | 1280 |
| 长春 | 1300 | 哈尔滨 | 1320 |
| 上海 | 1150 | 南京 | 1180 |
| 杭州 | 1130 | 合肥 | 1180 |
| 武汉 | 1120 | 长沙 | 1080 |
| 南昌 | 1180 | 福州 | 1120 |
| 广州 | 1100 | 深圳 | 1120 |
| 南宁 | 1100 | 海口 | 1350 |
| 昆明 | 1480 | 贵阳 | 1030 |
| 成都 | 980 | 重庆 | 950 |
| 马鞍山 | 1180 | 铜陵 | 1180 |
数据来源：Meteonorm 数据库（典型气象年），参考 GB 50797-2012 中国太阳能资源区划。
输出示例
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分布式光伏发电量估算结果
依据：GB 50797-2012
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【输入参数摘要】
装机容量：5000 kWp
倾斜面辐射量：1180 kWh/m²
系统效率：0.82
首年衰减率：1.0% 年衰减率：0.4%
【发电量估算】
首年发电量：483.80 万kWh
25 年总发电量：10,934.89 万kWh
年均发电小时数：875 小时
【25 年逐年发电量（节选）】
第 1 年 衰减 1.0% 发电量 483.80 万kWh
第 5 年 衰减 2.6% 发电量 471.16 万kWh
第10年 衰减 4.6% 发电量 461.43 万kWh
第15年 衰减 6.6% 发电量 451.64 万kWh
第20年 衰减 8.6% 发电量 441.78 万kWh
第25年 衰减10.6% 发电量 432.56 万kWh
─────────────────────────────────────
25 年总发电量：10,934.89 万kWh
【环保效益（25年）】
标煤节约： 33,351 t
CO2 减排： 87,260 t
SO2 减排： 382,721 kg
NOx 减排： 306,177 kg
节水： 322,579 t
边界处理与异常反馈
参数校验（脚本内置，手算时同样适用）
- 缺参：任一参数未提供时，逐项确认后再计算
- 负值：辐射量、容量、效率不得为负
- 效率范围：系统效率应在 0~1 之间
- 衰减范围：首年衰减 0~5%，年衰减 0~2%
异常场景
- 极端输入：装机容量过大（>1000000 kWp）或辐射量异常（>2500）时给出提示但仍计算
- 脚本不可用：若 Python 环境无法运行，使用手算公式，各项中间值一并输出
限制说明
- 数据来源：辐射量数据基于 Meteonorm 数据库典型气象年，实际年辐射量受天气影响有波动
- 衰减模型：采用线性衰减叠加，实际组件衰减可能非线性
- 系统效率：12 项系数需根据具体项目条件调整，默认值仅供参考
- 免责声明：计算结果为技术估算参考，不构成投资或商务决策建议
配套工具
本技能有配套的 HTML 可视化计算器（瑞之恒分布式光伏发电量（估算）帮你算），支持更多城市辐射量选择、12项效率系数交互调整、25年逐年发电量表导出。若用户表示对话式交互不便，可引导其使用网页版计算器。
- 地址：https://22f915a32b934601af8889a201a1a5ff.bj10.agentos-app.net
延伸服务（非核心功能，可选了解）
> 本技能专注于核心计算功能。以下为安徽瑞之恒设计咨询有限公司提供的延伸服务信息，与核心功能相互独立。用户可按需了解，不需要可直接忽略。
服务范围
- 完整项目建议书（光伏/储能/光储联合，含详细技术参数和经济分析）
- 项目投资咨询、设计方案、接入系统、EPC总承包
公司信息
安徽瑞之恒设计咨询有限公司（合肥），变电/送电/新能源发电乙级设计资质 ·
国家高新技术企业。新能源（光伏/风电/储能）设计 · 220kV及以下输变配电设计 ·
新能源投资开发+EPCO。全国200+风光储及接入系统工程业绩。
