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光伏发电为什么低温发电效率高?

来源: ZHENGF 发布于:2024-09-20 09:03:47

PR(Performance Ratio),光伏电站系统效率是光伏电站质量评估中最重要的指标,它是实际发电量与理论发电量的比值,是一个纯粹的可变基本定义。在一定因素影响下,PR值甚至有可能超过100%,这是因为在PR计算中所用的光伏组件性能特性参数是基于标准测试条件下(辐照度为1000W/m2,AM 1.5,组件功率测试温度为25±2℃)得出的,而在实际运行条件环境中是不一致的,因此会影响系统效率。

以下为光电转换期对PR值产生影响的因素:

光伏组件的温度损耗

温度对光伏组件的作用主要是对太阳能电池片效率性能的影响,组件特性参数中功率温度系数是一个负值,说明当光伏组件处于低温状态时的发电效率就会提高。

这是因为温度低输出电压升高,电流减少,发电量增加,因此在低温环境中组件发电初始PR值会较高,而当其工作一段时间后,随着温度的提高,其效率也就逐渐下降。

光辐照测量仪偏差(阴影,灰尘、雪、污物等遮盖,计量不准确等)

由于光伏电站建设的位置不同,附近建筑物、高大设备和植物均会产生阴影,从而部分或全部遮盖住光辐照测量仪,尤其在太阳位置较低时,物体产生的阴影更长,覆盖面积更大。

此时因为临时或长期处于阴影中的测量仪读取的数值会使得PR值计算超过100%,另外灰尘、雪或污物附着在测量仪上也会发生相同的结果。

光伏阵列组件被阴影、灰尘、雪、污物遮盖

与辐照测量仪一样,如果光伏阵列中较多组件被阴影、灰尘、雪或污物长期附着,则会让光伏组件的转换效率下降,此时计算的PR值会比正常值偏低。

低照度弱光损耗

这与光伏组件自身特性有关,另外不同厂家生产的相同类型组件也会有不同的弱光发电损耗,这个差距甚至可以达到2%。

相对透射率损耗(组件玻璃对光的反射、散射、折射致光接收损耗)

地球的自转使得阳光照射的角度一直在变化,而光伏组件表面的玻璃会对入射光产生反射、散射和折射,因此安装时使用不同类型的支架和不同的支架角度造成的损耗也会不同。

从类型来讲,固定式损耗最大,双轴跟踪式损耗最小。针对固定倾角的安装模式,最佳倾角朝南向(处于北半球)时损耗最小。

电池片导线、组件电缆、二极管损耗

光伏组件中有集电银栅线,二极管和输出直流电缆,这些材料在电力传输过程中是有损耗的,不同公司的产品因选材不同,损耗也会有一些区别,但数值不大。

组件中电池片功率失配损耗

组件中的电池片都是按照电流分档的,但是由于每一片电池片的输出电流和电压是不同的,分档间隔有公差,其中电压偏差会引起平均值变化,而电流偏差则引起短板效应以致功率损耗。

组件实际功率与标称偏差损耗

组件标称功率是有正负偏差标识的,但是计算时只以标称数值为计算量,因此当有正偏差时,会提升PR数值,当组件有负偏差时则会降低PR值。

组件电池片与光辐照测量仪电池片技术不同

目前市面常用的电池片有3种:多晶硅、单晶硅和薄膜类型,如果光伏电站中组件阵列和光辐照测量仪所使用的电池片不一致,则会造成系统效率PR的计算结果产生偏差。

组件与光辐照测量仪倾角、方向偏差损耗

光伏电站中所使用的光辐照计量仪,如果其安装的方向及倾角与光伏阵列组件安装不一致,那么因为在同一时刻所接收的太阳光辐射量不同,则也会造成PR值的计算结果产生偏差。

光伏组件转换效率因素

光伏组件的转换效率对电站系统效率PR值的影响也是一个因素,在相同环境条件下使用较高转换效率的组件会得到较高的PR值,这是因为高转换效率的高功率组件输出发电量与标称功率比值会比低功率组件发电量与标称功率的比值要高。

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