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影響太陽(yáng)能發(fā)電站發(fā)電量的十大因素

作者:本站發(fā)布時(shí)間:2018-07-23 15:13:35點(diǎn)擊次數:1


一:太陽(yáng)輻射量,強度

在地球上,我們的能源基本上都來(lái)源于太陽(yáng),電力也不例外,我們的電能也是以不同的方式從太陽(yáng)能轉換中得到的。

太陽(yáng)是一個(gè)灼熱的火球太陽(yáng)是一個(gè)灼熱的火球,它表面的溫它表面的溫度大約為6000℃,而中心的溫度達到2000萬(wàn)℃,它不斷地向外輻射光和熱。

太陽(yáng)這個(gè)灼熱的火球距離我們很遙遠,它向外輻射光和熱以30萬(wàn)公里/秒的速度,經(jīng)歷8分鐘的長(cháng)途跋涉才來(lái)到地球。

? 在人類(lèi)眾多的能源中,品位最高的無(wú)疑應該是電能了。它可以非常方便地轉換成其他能源形式:磁能、光能、熱能、化學(xué)能等。而且它傳輸方便,這也是其他能源所做不到的

? 廣意上講,地球上的能量幾乎都是太陽(yáng)能,從狹義上講,太陽(yáng)能分為光熱、光電

? 在太陽(yáng)電池組件的轉換效率一定的情況下,光伏系統的發(fā)電量是由太陽(yáng)的輻射強度決定的。

與光伏發(fā)電有關(guān)的幾個(gè)太陽(yáng)輻射數據

1)日照時(shí)間:氣象上每天太陽(yáng)輻射超過(guò)120W/120W/平方米的時(shí)間,意義不大。

2)峰值太陽(yáng)(日照)小時(shí)。這是一個(gè)等效概念,指每天太陽(yáng)輻射強度超過(guò)1KW平方米(太陽(yáng)電池測量標準光強)的小時(shí)數,它在數值上等于平均日輻射量除以標準光強,單位是h/d(小時(shí)/天)

總結

1:不同的太陽(yáng)電池的頻率響應是不一樣的,通常在300—1200nm之間。

2:近紅外線(xiàn)和近紫外線(xiàn)是可以發(fā)電的。

3:太陽(yáng)常數太陽(yáng)常數:在地球大氣層外在地球大氣層外,平均日地距平均日地距離處垂直太陽(yáng)光單位面積上的太陽(yáng)輻射強度,用AM0表示。1367W±7W/m2,25℃,1000W/m2,AM1.5為太陽(yáng)電池的測試條件。

二:太陽(yáng)電池組件的傾斜角度

從氣象站得到的資料一般只有水平面上的太陽(yáng)輻射總量H,直接輻射量Hb及散射輻射量Hd,且有:H=Hb+Hd對于傾斜面上的太陽(yáng)輻射總量及太陽(yáng)輻射的直散分離原理對于傾斜面上的太陽(yáng)輻射總量及太陽(yáng)輻射的直散分離原理可得:傾斜面上的太陽(yáng)輻射總量Ht是由直接太陽(yáng)輻射量Hbt天空散射量Hdt和地面反射輻射量Hrt部分組成。Ht=Hbt+Hdt+Hrt

結論

1:氣象部門(mén)提供的是水平面上的太陽(yáng)直接是輻射和散射部分的輻射量,和我們實(shí)際應用的情況有區別。

2:并網(wǎng)的太陽(yáng)電池直接的傾斜角度設計只需并網(wǎng)的太陽(yáng)電池直接的傾斜角度設計只需要考慮全年總發(fā)電最大就可以了,相對于獨立發(fā)電系統要簡(jiǎn)單的多。

3:具體做法 ,可以采用查表或者軟件的方法。

三:太陽(yáng)電池的效率 

? 2000年世界太陽(yáng)電池年產(chǎn)量超過(guò)287.7Mw,安裝超過(guò)1000Mw,標志太陽(yáng)能時(shí)代的到來(lái);

? 2001年世界太陽(yáng)電池年產(chǎn)量超過(guò)399Mw;Wu x.,Dhere R.G.,A|bin D.s.等報道碲化鎘(cdTe)電池效率達到16.4 %;單晶硅太陽(yáng)電池售價(jià)約為3USD /W;

? 2002年世界太陽(yáng)電池年產(chǎn)量超過(guò)540Mw;多晶硅太陽(yáng)電池售價(jià)約為2.2USD /W;2003年太陽(yáng)電池年產(chǎn)量超過(guò)760MW;德國FratInhofer ISE的LFC(Laser—fired contact)晶體硅太陽(yáng)電池效率達到20%;

? 2004年太陽(yáng)電池年產(chǎn)量超過(guò)1200Mw;德國Fraurlhofer ISE多晶硅太陽(yáng)電池效率達20.3%;非晶硅電池占市場(chǎng)份額4.4 %,降為1999年的1/3,CdTe占1_1%;而CIS占O.4 %;

? 2010年通過(guò)技術(shù)突破年通過(guò)技術(shù)突破,太陽(yáng)電池成本進(jìn)一步降低,在世界能源供應中占在世界能源供應中占有一定的份額;德國可再生能源發(fā)電達到12.5%;

? 2020年太陽(yáng)電池發(fā)電成本與化石能源相接近,德國可再生能源占20%;

?2030年太陽(yáng)電池發(fā)電達到lO%~20%;德國將關(guān)閉所有的核電站;

?2050年世界太陽(yáng)能利用將占有世界能源總能耗30%~50%份額。

總結

進(jìn)入本世紀以來(lái),我國太陽(yáng)能光伏進(jìn)入了快速發(fā)展期,太陽(yáng)電池的效率在不斷提高,在納米技術(shù)的幫助下,未來(lái)硅材料的轉化率可達35%,這將成為太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)上的“革命性突破”。

四:組合損失

1:凡是串連就會(huì )由于組件的電流差異造成電流損失;

2:凡是并連就會(huì )由于組件的電壓差異造成電壓損失;

3:組合損失可以達到8%以上,中國工程建設標準化協(xié)會(huì )標準規定小于10%。

總結

1:為了減少組合損失,應該在電站安裝前嚴格挑選電流一致的組件串聯(lián)件串聯(lián)。

2:組件的衰減特性盡可能一致。根據國家標準GB/T--9535規定,太陽(yáng)電池組件的最大輸出功率在規定條件下試驗后檢測,其衰減不得超過(guò)8% 。

3:隔離二極管有時(shí)候是必要的。

五:溫度特性

總結

溫度上升1℃,晶體硅太陽(yáng)電池最大輸出功率下降0.04% ℃,開(kāi)路電壓下降0.04%(-2mv/ ℃),短路電流上升0.04%。

為了避免溫度對發(fā)電量的影響,應該保持組件良好的通風(fēng)條件。

六:灰塵損失

電站的灰塵損失可能達到達到6%!因此,組件需要經(jīng)常擦拭。

七:最大輸出功率跟蹤(MPPT)

總結

從太陽(yáng)電池應用角度上看,所謂應用,就是對太陽(yáng)電池最大輸出功率點(diǎn)的跟蹤。并網(wǎng)系統的MPPT功能在逆變器里面完成。最近有人研究將其放在直流滙流箱里面。

八:線(xiàn)路損失

系統的直流、交流回路的線(xiàn)損要控制在5%以?xún)?。為此,設計上要采用導電性能好的導線(xiàn),導線(xiàn)需要有足夠的直徑,施工不允許偷工減料。

系統維護中要特別注意接插件以及接線(xiàn)端子是否牢固。

九:控制器,逆變器效率

控制器的充電、放電回路壓降不得超過(guò)系統電壓的5%。并網(wǎng)逆變器的效率目前都大于95%,但是這是有條件的。

十:蓄電池的效率

獨立光伏系統需要用蓄電池,蓄電池的充電、放電效率直接影響系統的效率,也就是影響到獨立系統的發(fā)電量,但是這一點(diǎn)目前還沒(méi)有引起大家的重視。

鉛酸蓄電池的效率80%;磷酸鐡鋰蓄電池效率90%以上