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影响光伏发电效率的几个关键因素及注意事项
发布时间: 2017-8-21 新闻来源:无锡环特太阳能科技有限公司_太阳能生产厂家_太阳能电池组件_gspv太阳能 浏览次数:
 

光伏发电效率受各种因素影响,如系统设计配置、组件采光朝向与倾斜角度、控制器质量、光伏系统阴影等等。本文针对光伏离网发电系统,介绍了以下几个影响发电效率的关键因素,希望与各位同行互相交流学习,也对刚入行的相关人士有所帮助。
01
影响光伏发电的因素包括系统配置是否合理、组件采光朝向、组件的倾斜角度、光伏系统阴影等。其中光伏系统阴影包括广告牌周边建筑物的遮挡、树荫、组件重叠互相遮挡、灰尘以及禽鸟粪便等。光伏阴影对将到系统发电效率影响甚大,并产生热斑效应,缩短组件寿命,损害组件。因此,在安装太阳能电池板时,要充分考虑广告牌所在地理位置纬度、光谱、温度、遮蔽等实际运行条件对光伏电池输出的影响。

       所谓光伏热斑效应,是指太阳电池组件在阳光照射下,由于部分组件受到遮挡无法工作,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分,致使温度过高出现烧坏的暗斑。热斑效应可能导致整个电池组件损坏。
       在实际应用中,为了达到理想的光电转换效率,组件之间的串联或并联,都必须具有相似的特性,不同规格、不同性能、不同厂家的组件不可以混杂使用。

02
光伏组件的方位角与倾斜角选定是太阳能发电系统设计时最重要的因素之一。方位角以正南为0°,由南向东向北为负角度,由南向西向北为下角度。如太阳在下东方向时,方位角为-90°,在正西方时方位角为90°。方位角决定了阳光的入射方向,决定了组件是采光状况。在晴朗的夏天,太阳辐射能量的最大时刻是在中午稍后,因此方阵的方位稍微向西偏一些时,在午后时刻可获得最大发电功率。在不同的季节,太阳电池方阵的方位稍微向东或西一些都有获得发电量最大的时候。
倾斜角是地平面(水平面)与太阳能电池组件之间的夹角。倾斜角为0°时表示太阳能电池组件为水平设置,倾斜角为90°时表示太阳能电池组件为垂直设置。最理想的倾斜角是使太阳能电池年发电量尽可能大,而冬季和夏季发电量差异尽可能小时的倾斜角。
03
在屋顶及户外空旷的地方安装的光伏组件阵列,表面容易积满厚厚的灰尘,附近树林的鸟类也经常在组件表面停留并排泄,这对组件功率损失影响非常大,发电效率至少减少6%。因此,在实际应用中,要定期擦拭、清洗组件。
04
光伏阵列是由多个组件用串联及并联方式连接的,串联会由于组件的电流差异造成电流损失,并联会由于组件的电压差异造成电压损失。组合损失可达到8%以上,中国工程建设标准化协会标准规定小于10%。为了减少组合功率损失,建议在采购及安装前严格挑选电流性能一致的组件。
05
光伏组件的最大输出功率随着太阳辐射强度的增强而增大;随着太阳辐射强度的减弱而减小。
此外,光伏组件还和环境温度有关,在组件正常的工作温度范围内,环境温度越低,组件的输出功率越大;环境温度越高,组件的输出功率越小。温度对硅太阳能电池的影响,主要反映在太阳能电池的开路电压、短路电流、峰值功率等参数随温度的变化而变化。        在炎热的夏季,组件背表面温度可高达70℃,而此时的太阳能电池工作结温可以达到100℃(额定参数标定均在25℃条件下)。硅太阳能电池工作在高温环境下,开路电压随温度的升高而大幅下降,同时导致充电工作点的严重偏移,易使系统充电不足而损坏;硅太阳能电池的输出功率随温度的升高也大幅下降,致使太阳能电池组件不能充分发挥最大性能。
因此,根据使用环境的不同,适当增加太阳能电池板的数量,以补偿由温度的升高而引起的电压损失和功率损失,保证系统发电量的正常值。
06
独立光伏离网系统必须用到储能装置,目前广泛应用的是铅酸蓄电池,周围环境温度对电池容量影响较大。铅酸蓄电池在长时间低温工作状态时,例如在-30℃时放电容量仅达到额定容量的30%。然而过高的温度也会对蓄电池产生不利的影响,温度越高,蓄电池自放电率越高,从而导致蓄电池容量下降。因此,蓄电池要避免在高温环境下储存。
铅酸蓄电池的浮充寿命随温度的变化而变化,基本上是每升高10℃,浮充寿命减少约一半。高温对蓄电池失水干涸、热失控、正极板栅腐蚀和变形等都起到加速作用,低温会引起负极钝化失效,温度波动会加速铅酸蓄电池内部短路等等,这些都将影响蓄电池寿命。因此,蓄电池储存环境温度在5℃~35℃比较合适。
07
 太阳能控制器是保证整个光伏发电系统平稳运行的重要部件,质量的好坏直接影响充电效果。有些厂家为了节省成本,采用极为简约的控制器,在运行不久的一段时间,就出现无法正常充电,过度深放等现象,其致命的结果是电瓶长期处于亏电状态,整个系统瘫痪,损失巨大。
08
太阳能发电系统的组件与控制器、蓄电池之间的连接距离不能过远,控制器与配电柜及负载之间连接的电缆线必须要质量好,有足够的直径,绝不允许偷工减料。电缆线的截面积和长度决定电阻的大小,电流决定电压或电能损失的多少,通过的电流越大,电压损失越多,电能损失越大,通过的时间越长,电能损失越多。
同时,还必须特别注意各个接插件、接线端子是否牢固。

 

 
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