光伏组件温度系数数会影响发电量吗?

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转藏至我的藏点光照越好发电量越高?这是谣言!
随着民居光伏产业的迅速发展,现在十里八村都能看见一些居民家的屋顶上安装了光伏发电系统,看着自家闲置的屋顶变成了生钱的机器,我相信安装后的老百姓看着银行卡里定期打入的收益,一个个心里都乐开了花,“光照条件越好,发电量越高”,这句话也成了行业内的共识,但其实这句话并不严谨,有很大的误区。光伏电站发电量的高低是由很多综合因素决定的。
时值夏日,很多光伏企业都会接到客户咨询电话,问题十分统一:现在大夏天光照这么强,光照时间这么久,这个月天天大晴天,一滴雨都没下,为什么我的光伏发电站这个月的发电量还不如前几个月?
其实,这是很正常的,也是理所当然的。今天,淘哥正式给大家辟谣科普:并不是光照越好,发电量越高。
光伏电站发电量的高低是很多因素综合决定的,当然光照条件也是重要的因素之一。那为什么夏天光照这么强,发电量却不如前几个月呢?
最直接的原因就是温度!高温会对组件产生影响,同样也会对逆变器产生影响!
其中光伏组件的峰值温度系数大概在-0.38~0.44%/℃之间,相对于25度,温度每升高一度,发电量降低在0.44%左右。而夏天的温度平均35度以上,光伏组件的表面温度有的高达50-60度,所以虽然光照条件好,但是随之而来的高温降低的转化率将光照的优势全部抵消了。
发电量越多,收益越大,这是毫无疑问的事实,那么究竟怎样才能提高一个民居光伏电站的发电量呢?又有哪些主要的因素呢?
? 组件的倾斜角度
一般为水平面上的太阳辐射量,换算成光伏阵列倾斜面的辐射量,才能进行光伏系统发电量的计算,这就是前面说到的因素之一“光照条件越”。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。
大致经验值如下:
A、纬度0°~25°,倾斜角等于纬度;
B、纬度26°~40°,倾角等于纬度加5°~10°;
C、纬度41°~55°,倾角等于纬度加10°~15°;
? 组件转化效率
光伏组件是影响发电量的最核心因素。日国家能源局综合司颁布的《关于征求发挥市场作用促进光伏技术进步和产业升级意见的函》中规定,自2015年起,享受国家补贴的光伏发电项目采用的光伏组件和并网逆变器产品应满足《光伏制造行业规范条件》相关指标要求。其中,多晶硅电池组件转换效率不低于15.5%,单晶硅电池组件转换效率不低于16%。
目前,市场上一线品牌的多晶硅组件转化效率一般达到16%以上,单晶硅的转化效率一般在17%以上。好的组件和劣质的组件收益率和收益周期有天壤之别,但遗憾的是还有很多老百姓并不理解,一味的只贪图便宜,再加上一些黑心奸商的蒙骗,而选择了低劣的光伏组件,最后不仅影响了自家的收益,也将“民居光伏”的口碑做差了。
? 逆变器的安全高效
我们知道光伏发出来的电是直流电,需要经过逆变器转换成交流电才能并网换取收益,逆变器在一套民居光伏发电系统里担当的重任可不比组件低,因为不管你发的电再多,没有我,你发的电全都是“费电”。合格逆变器具有高转换率、高安全性和低损耗这些特性,我们看过太多因为劣质逆变器而引起火灾的新闻案例。
? 标准化系统
我们生活中会看见这个人的眼睛很漂亮,那个人的鼻子很漂亮,那个人的嘴巴很漂亮,但是如果将这些漂亮的器官都拼凑在一起,也不一定好看,还可能会很别扭。因为就算用市场上最好的集成部件拼凑在一起,也并不是一套完美系统,一套完美的标准化系统一定是经过无数次的匹配试验、数据对比、系统调试、安装论证,最后达到一个完美而稳定的发电量,才形成了一套完美的系统,这样的系统才叫标准化系统。民居光伏标准化系统全球第一品牌——“顶发发”,就是这么产生的。
养成定时查看发电量的习惯,然后就是光伏组件是光伏电站的核心部分,决定着光伏电站发电量的大小,主要包括组件的清洗频率、组件出现故障的更换、阵列间杂草的处理防止杂草阴影落到组件表面上等。实时监控,定期保养,就像自己的爱车一样。淘顶网的运维平台,能够为每一位客户实现实时监控、智能诊断、精准服务,让每一位客户享受最贴心的“光伏保养”。
看完这些,相信大家对民居光伏电站有了全面的认识了吧?其实小到民居光伏,大到世界万物,都需要去了解和探究的过程,才能完整而全面的呈现在面前。淘哥希望大家都能消除对民居光伏的误会,真心去了解这个行业和国家的政策,跟着淘顶网一起,天天“发阳财”。
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气象条件对光伏电站发电量的影响
  摘要:文章论述了太阳辐照度、光谱、环境温度等气象条件对光伏电站发电量的影响,分别从光伏组件的输出功率、蓄电池的充放电效率、MPPT控制器的匹配效率三个方面进行叙述。 中国论文网 http://www.xzbu.com/3/view-4071071.htm  关键词:太阳辐照度;光伏电站;发电量;输出功率;温度;蓄电池;MPPT   中图分类号:TM619 文献标识码:A 文章编号:(0-02   太阳能作为新能源,因其清洁环保和可再生的特点,迎来了蓬勃发展的机会。作为太阳能大规模运用的光伏电站,在光伏板规模固定的情况下,如何提高发电量已经成为了光伏行业的一个研究课题,以下将列举数种对光伏电站发电量造成影响的因素。   1 光伏组件的输出功率   光伏组件的发电量与太阳辐照强度、光谱和自身温度等因素有关,而光伏组件温度与环境温度、太阳辐照强度和光伏电池结构有关,也与流过光伏组件的风速等因素有关。   据J.A.del.Cueto等人的研究:在年连续两年对北纬40°室外安装的14种平板式太阳电池组件的输出功率和能量特性进行测试,发现单晶硅、多晶硅和铜铟硒电池组件性能随季节波动,其输出功率和有效效率在冬天变大,而夏天则相反,季节气温变化则太阳电池效率发生波动。而David L.King等对光伏发电系统发电量的季节性变化及其影响因素所做的分析结论与J.A.del.Cueto类似,同时他认为冬季光伏组件能量输出较夏季大,与大气质量有关。   我国大部分地区的太阳辐照强度,每天的变化范围是0~1100W/m2,光谱从AM∞变到AM1,环境温度从最低的日出温度变到最高的中午温度再下降。光伏组件的温度随之不断变化,其发电量也发生规律性的变化。利用光伏电池特性进行深入研究可发现,光伏组件的输出电量不随太阳辐照强度的加大而上升,是与光伏电池的杂质浓度和反射系数有关的,由于太阳辐照强度加大而引起的温度上升,导致了不同构造的电池有不同的温升以及不同的效率下降。光伏组件的测试标准是,处于辐照强度1000W/m2、组件温度25℃的条件下。由于光伏组件一般是负温度系统,而硅基光伏组件温度系数大约为-0.47%。如果光伏组件温度达到60℃,输出功率由于有35℃的温差,可能会导致发电量降低17.5%左右。由此可估算出,在我国夏季的时候,一般太阳电池的输出功率将比标准状况低10%以上,效率绝对值下降2%左右。在通风不良的情况下,输出功率的下降可能高达30%以上,效率绝对值下降达3%~4%。这对于效率在10%~14%之间的光伏组件来说,影响绝对是巨大的。   2 蓄电池的充放电效率   独立运行的光伏电站中,其中一个关键的系统是储能装置,目前的主流配置是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池受温度影响比较大,在保障蓄电池性能的前提下,无论在浮充状态或在循环状态下运行,都需要随温度变化来改变充电电压,单体电池的温度补偿系数为-(3~7)mv/℃,通常蓄电池在循环状态使用时,单体电池的温度补偿系数可取-4mv/℃;在浮充状态使用时,单体电池温度补偿系数可取   -315mv/℃;在进行均充时,单体电池温度补偿系数为-5mv/℃。   而铅酸蓄电的容量受温度影响更大,-30℃时放电容量仅达到额定容量的30%。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。跟整个光伏电站发电量相关的,是蓄电池的自放电大小,除与制造材料、存贮时间有关外,温度是影响电池自放电的主要因素,温度越高,蓄电池自放电率越高,因此,蓄电池要避免在高温环境下长期储存。   3 MPPT控制器的匹配效率   小型的光伏系统通常都不配备MPPT控制器,而是由光伏组件向蓄电池充电或者直接将电能输出到变流装置。因此该类型光伏系统中的蓄电池充电曲线都配置在光伏组件的最大功率点附近,属于直接匹配。鉴于蓄电池的特性,需要将光伏组件的峰值电压设置得比蓄电池充电电压高,特别需要保证温差较大时的需求,因此造成真正的工作点与最大功率点有较大的距离。   而光伏电站一般都采用含有MPPT功能的控制器或者变流器,目前的MPPT控制器一般是利用buck或者boost拓扑构成的DC/DC模块来实现的,常规的控制器能够达到90%的转换效率,高效率的可以达到95%,但是控制器与光伏组件之间存在系统匹配的问题,由于控制器的规格不可能匹配所有规模的光伏组件,那么只有两者的功率大小相近时,MPPT控制器的效率才有可能达到理论上的转换效率。   由于太阳辐照度和温度变化的影响,必然导致冬夏以及全日温差较大的地区,其光伏组件输出功率会产生较大的变化。当光伏组件输出功率与MPPT控制器名义设计功率相比很小时,MPPT控制器的效率会很低。   MPPT的目的是挽回由于温度的变化而导致的因系统直接匹配造成的效率损失,所以MPPT在全日温差较大的地区效果最为明显。然而MPPT本身的转换效率只有90%左右,在对蓄电池充电的时候,如果增加的能量不能大于控制器本身损失的能量,MPPT就失去了意义。   4 结语   在上述影响机理分析的基础上,我们认为可以从太阳电池设计和安装的总体出发,从光和电池的耦合,到电池与环境的协调,太阳电池光热综合利用,全方位地进行系统性的热设计研究,采取有针对性的措施降低太阳电池对温度的敏感性或降低电池温度的变化幅度,全面提高太阳电池的利用效率。   而使光伏发电系统能够按照负载和蓄电池状态变化运行于最佳工作状态,提高能量转换效率,降低系统运行成本是除了使用新型储能装置之外的一个有效手段。   在带蓄电池的光伏电站中是否选择采用MPPT控制方式要综合当地全年气温变化、负载状况、经济性以及可靠性等多方面因素考虑。   发展低碳经济是我们的必然选择,太阳能作为新能源和可再生能源,因其清洁环保、永不衰竭的特点,受到世界各国的青睐。但是太阳辐照量、电池组件的转换率、最大功率跟踪等问题直接影响着太阳能光伏发电的效率,所以积极解决影响太阳能光伏效率的问题,对于充分开发利用太阳能,节约常规能源、保护自然环境、促进经济发展都有着极为重要的现实意义和深远的历史意义。   参考文献   [1] J. A. del. Cueto.Comparison of energy production and performance from flat-plate photovoltaic module technologies deployed at fixed tilt.2002, IEEE:.   [2] David L. King, William E.Boyson, and Jay A. Kratochvil.Analysis of Factors Influencing The Annual Energy Production of Photovoltaic System,2002,IEEE:.   [3] 史云鹏,王莹莹,李培芳.光伏系统中蓄电池充放电方案的探讨[J].太阳能学报,):86-89.   [4] 赵争鸣,刘建政,孙晓瑛,袁立强.太阳能光伏发电及其应用[M].北京:科学出版社,2005.   [5] 吴玉庭,等. 聚光与冷却条件下常规太阳电池的特性 [J].清华大学学报(自然科学版), 2003, 48(8):.   作者简介:曾鹏飞(1981-),男,广东人,珠海兴业绿色建筑科技有限公司电气工程师,研究方向:电力电子。   (责任编辑:文 森)
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你可能喜欢光伏组件的温度系数是如何影响光伏电站发电量的呢?
为啥光伏电站在很热的条件下,反而发电量不高呢?因为光伏电站的组件也是有温度系数的,温度系数对光伏电站的发电量是有一定影响的。
温度系数是材料的物理属性随着温度变化而变化的速率,不同的材料温度系数有所差别,在不同温度环境下的表现也不尽相同。温度系数可以直观的比较材料在高温环境下的表现优劣,简单的说,温度系数绝对值越低,材料的耐高温表现则越优异。
对于光伏组件来说,温度的变化主要分三个方面,温度与开路电压的关系、温度与短路电流的关系、温度与输出功率的关系。
1.决定开路电压大小的是半导体的禁带宽度和费米能级,由于温度越高,其费米能级越靠近价带,所以温度越高其开路电压越小,也就是说,温度—开路电压二者的曲线大概是一个斜率为负值的直线,这个在太阳能组件认证的过程中叫做检测太阳能组件的开路电压温度系数。
2. 温度与短路电流的关系是温度越高短路电流越大,但是需要注意的是这里短路电流升高的趋势要小于上面第一条中开路电压下降的趋势,也就是说温度—短路电流二者的曲线是一个斜率略微为正值的直线,在太阳能组件认证的检测中这个叫做检测太阳能电池的短路电流温度系数。
3. 因为温度升高的时候开路电压下降很厉害,其幅度比短路电流升高的幅度要大,所以在温度升高的时候其总输出功率是下降的,因为P=UI,U下降的幅度大于I上升的幅度,所以功率与温度也成反比例关系。
光伏电站业主最关心的收益则是与组件的输出功率直接挂钩的,因为这决定着同功率光伏组件在相同温度的工作环境下,究竟谁的输出功率会更高。
以峰值功率为例,英利绿色能源副总经理于波给出一组由第三方权威检测机构德国TUV莱茵实验室标定的N型与P型硅光伏组件的峰值功率温度系数。
峰值功率温度系数:
由数据可见,N型单晶光伏组件的峰值功率温度系数的确低于P型光伏组件。那么,温度系数低对于光伏组件来说意味着什么呢?
根据于波的介绍小编进行了简单汇总。峰值功率温度系数的意义是在于,电池片温度每升高1℃,N型单晶组件的输出功率则降低基准值的0.38%,P型组件的输出功率降低基准值的0.42%。
当光伏组件正常工作时,电池片的标准工作温度是25℃,一般工作温度则大于25℃。在大于25℃的工作条件下,温度每升高一度,同等功率N型单晶组件的输出功率衰减值小于P型组件。也就是说,在正常的工作温度环境下,同等峰值功率N型单晶组件的输出功率要高于P型组件。
另外,据英利首席技术官宋登元博士透露,英利与TUV莱茵开展合作,在云南建立试验基地,使用PV live设备监测英利N型单晶双玻组件与N型单晶单玻组件的各项工作表现。据近四个月监测到的实时组件工作温度数据来看,N型双玻组件的实时工作温度表现良好,同等峰值功率不同背景下的N型双玻组件比N型单玻组件工作温度低4-9℃。
N型单晶若要保持其双面发电性能,通常要做成双玻组件。双玻组件的散热性能原本就比单玻组件要好。而单面发电组件考虑成本因素,背面一般采用背板封装。这就意味着,论工作温度本身对组件输出功率的影响,N型双玻组件也占据相当的优势。
由此看来,N型双玻组件受温度影响比P型组件要小很多,其双面发电特性加之良好的温度系数表现,将为光伏电站业主带来直接的受益。
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