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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(shù):1

一：太陽(yáng)輻射量，強(qiáng)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(zhuǎn)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(dá)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(yuǎn)，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(zhǎng)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(yīng)該是電能了。它可以非常方便地轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換效率一定的情況下，光伏系統(tǒng)的發(fā)電量是由太陽(yáng)的輻射強(qiáng)度決定的。

與光伏發(fā)電有關(guān)的幾個(gè)太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)

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(qiáng)度超過(guò)1KW平方米（太陽(yáng)電池測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)）的小時(shí)數(shù)，它在數(shù)值上等于平均日輻射量除以標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)，單位是h/d（小時(shí)/天）

總結(jié)

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

2：近紅外線和近紫外線是可以發(fā)電的。

3：太陽(yáng)常數(shù)太陽(yáng)常數(shù)：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(qiáng)度，用AM0表示。1367W±7W/m2,25℃,1000W/m2,AM1.5為太陽(yáng)電池的測(cè)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(duì)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(duì)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(jié)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(yīng)用的情況有區(qū)別。

2：并網(wǎng)的太陽(yáng)電池直接的傾斜角度設(shè)計(jì)只需并網(wǎng)的太陽(yáng)電池直接的傾斜角度設(shè)計(jì)只需要考慮全年總發(fā)電最大就可以了，相對(duì)于獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)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(biāo)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(bào)道碲化鎘(cdTe)電池效率達(dá)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(guó)FratInhofer ISE的LFC(Laser—fired contact)晶體硅太陽(yáng)電池效率達(dá)到20％；

? 2004年太陽(yáng)電池年產(chǎn)量超過(guò)1200Mw；德國(guó)Fraurlhofer ISE多晶硅太陽(yáng)電池效率達(dá)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(yīng)中占在世界能源供應(yīng)中占有一定的份額；德國(guó)可再生能源發(fā)電達(dá)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(guó)可再生能源占20％；

?2030年太陽(yáng)電池發(fā)電達(dá)到lO％～20％；德國(guó)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(jié)

進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)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(zhuǎn)化率可達(dá)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(dá)到8%以上，中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定小于10%。

總結(jié)

1：為了減少組合損失，應(yīng)該在電站安裝前嚴(yán)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(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T--9535規(guī)定，太陽(yáng)電池組件的最大輸出功率在規(guī)定條件下試驗(yàn)后檢測(cè)，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(jié)

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(duì)發(fā)電量的影響，應(yīng)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(dá)到達(dá)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(jié)

從太陽(yáng)電池應(yīng)用角度上看，所謂應(yīng)用，就是對(duì)太陽(yáng)電池最大輸出功率點(diǎn)的跟蹤。并網(wǎng)系統(tǒng)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：線路損失

系統(tǒng)的直流、交流回路的線損要控制在5%以內(nèi)。為此，設(shè)計(jì)上要采用導(dǎo)電性能好的導(dǎo)線，導(dǎo)線需要有足夠的直徑，施工不允許偷工減料。

系統(tǒng)維護(hù)中要特別注意接插件以及接線端子是否牢固。

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(tǒng)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(dú)立光伏系統(tǒng)需要用蓄電池，蓄電池的充電、放電效率直接影響系統(tǒng)的效率，也就是影響到獨(dú)立系統(tǒng)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