【科普】影響光伏電站發電量的十大因素
眾所周知,光伏電站發電量計(ji)算方法是理(li)論年(nian)發電量=年(nian)平均太陽輻射總量*電池總面積*光電轉換效率。
但是(shi)由于各種原因影響,光伏電站實際(ji)發(fa)電量卻(que)沒這(zhe)么(me)多,實際(ji)年(nian)發(fa)電量=理論年(nian)發(fa)電量*實際(ji)發(fa)電效率(lv)。
現(xian)在就讓我們看看影響光伏(fu)電站(zhan)發(fa)電量的十大因素吧!
1:太陽輻射量
在太陽電池組件的轉換(huan)效率一定的情況下,光(guang)伏(fu)系統(tong)的發電量是由太(tai)陽的輻射強度決(jue)定的。
光伏系統對太陽輻射能量的利用效率只有10%左右(太陽電池效率、組件組合損失、灰塵損失、控制逆變器損(sun)失、線路損(sun)失、蓄(xu)電池效率)
光伏電站(zhan)的(de)(de)發電量直接與太陽輻(fu)射量有關(guan),太陽的(de)(de)輻(fu)射強度、光譜(pu)特(te)性是隨(sui)著氣象(xiang)條件而改(gai)變的(de)(de)。
2:太陽電池組件的傾斜角度
對于傾斜(xie)面(mian)上(shang)的(de)太陽輻射總(zong)量(liang)及太陽輻射的(de)直散分離(li)原(yuan)理可得:傾斜(xie)面(mian)上(shang)的(de)太陽輻射總(zong)量(liang)Ht是由直接太陽輻射量(liang)Hbt天空散射量(liang)Hdt和地(di)面(mian)反(fan)射輻射量(liang)Hrt部(bu)分組成。
Ht=Hbt+Hdt+Hrt
3:太陽電池組件的效率
進入本世紀(ji)以來,我國太陽能(neng)光伏進入了快速(su)發展期,太陽電池的(de)效率在不斷提高(gao),在納米技(ji)術的(de)幫助(zhu)下(xia),未來硅材料的(de)轉化率可達35%,這(zhe)將成為(wei)太陽能(neng)發電技(ji)術上的(de)“革命性突破”。
太陽能光伏電池主流的(de)(de)(de)材(cai)料是(shi)硅(gui),因此(ci)硅(gui)材(cai)料的(de)(de)(de)轉化率一(yi)直是(shi)制約整個產業進一(yi)步發(fa)展的(de)(de)(de)重要因素。硅(gui)材(cai)料轉化率的(de)(de)(de)經典理論極限是(shi)29%。而(er)在實(shi)驗室創造的(de)(de)(de)記錄(lu)是(shi)25%,正將此(ci)項技術投入產業。
實驗室已經可以(yi)(yi)直接從硅(gui)(gui)石(shi)中(zhong)提(ti)(ti)煉(lian)出高(gao)純度(du)硅(gui)(gui),而(er)無需將(jiang)其轉(zhuan)化為(wei)金屬硅(gui)(gui),再從中(zhong)提(ti)(ti)煉(lian)出硅(gui)(gui)。這樣(yang)可以(yi)(yi)減少中(zhong)間環節,提(ti)(ti)高(gao)效率。
將第三代納米技(ji)術和(he)現有技(ji)術結合,可(ke)以(yi)把(ba)硅材料的轉化率提(ti)升至(zhi)35%以(yi)上,如果投入大(da)規模商業量產,將極(ji)大(da)地降(jiang)低太陽能發電(dian)的成(cheng)本。令人可(ke)喜的是,這樣的技(ji)術“已(yi)經(jing)在實驗室完成(cheng),正等待產業化的過程”。
4:組合損失
凡是(shi)串連就會由于組件的電(dian)流(liu)差異造成電(dian)流(liu)損失;
凡是并連就會由于(yu)組件的電壓(ya)(ya)差異造成電壓(ya)(ya)損失;
組合損(sun)失(shi)可(ke)以達到8%以上,中國工程建(jian)設標(biao)準化協會標(biao)準規(gui)定(ding)小(xiao)于10%。
注意:
1.為(wei)了減少組合(he)損失,應該在(zai)電站安裝前嚴(yan)格挑選電流一(yi)致的組件(jian)串聯。
2.組件(jian)的(de)衰(shuai)減(jian)特性盡可能一致。根據國(guo)家(jia)標準(zhun)GB/T--9535規定(ding),太陽(yang)電池組件(jian)的(de)最大輸(shu)出功率(lv)在規定(ding)條(tiao)件(jian)下試驗后檢測(ce),其(qi)衰(shuai)減(jian)不得超過8%
3.隔離二極(ji)管有時候是必要的。
5:溫度特性
溫度上升1℃,晶體(ti)硅太陽電(dian)池:最大輸出功(gong)率下降(jiang)(jiang)0.04%,開路電(dian)壓下降(jiang)(jiang)0.04%(-2mv/℃),短路電(dian)流上升0.04%。為了避免溫度對發電(dian)量(liang)的影(ying)響,應該保持組件良(liang)好(hao)的通風條(tiao)件。
6:灰塵損失
電站的灰塵(chen)損失可(ke)能(neng)達到6%!組件需要經常擦拭。
7:最大輸出功率跟蹤(MPPT)
從(cong)太陽電池應用角度上看,所(suo)謂應用,就是(shi)對太陽電池最大輸出功(gong)率點的跟蹤。
并網系統(tong)的MPPT功能(neng)在(zai)逆變器(qi)里面(mian)完成。最(zui)近有人研究(jiu)將其放在(zai)直流(liu)滙流(liu)箱(xiang)里面(mian)。
8:線路損失
系統的(de)(de)直流、交流回路的(de)(de)線(xian)損要(yao)控制在(zai)5%以內。為此(ci),設計(ji)上要(yao)采(cai)用導電性能(neng)好的(de)(de)導線(xian),導線(xian)需要(yao)有足夠的(de)(de)直徑。施工(gong)不允許偷工(gong)減料。
系統(tong)維護中要特別注意接插件以及接線端子是否牢固。
9:控制器、逆變器效率
控(kong)制(zhi)器的(de)充(chong)電(dian)、放電(dian)回路(lu)壓降不得超過系統電(dian)壓的(de)5%。
并網逆變器的(de)效率目前都大于(yu)95%,但是(shi)這是(shi)有條件(jian)的(de)。
10:蓄電池的效率(獨立系統)
獨(du)立光伏系(xi)統需要用蓄(xu)電(dian)池,蓄(xu)電(dian)池的(de)充電(dian)、放電(dian)效率直接影響系(xi)統的(de)效率,也(ye)就是(shi)影響到獨(du)立系(xi)統的(de)發電(dian)量,但是(shi)這(zhe)一點目前(qian)還沒有引起大家的(de)重視。
鉛酸蓄電池的效(xiao)率80%;
磷酸鐡鋰蓄電池效率(lv)90%以上。
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