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风雨雷电等因素都会对太阳能光伏电池产生影响

光伏系统的能量流路径上通常包含光伏阵列、汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜及各环节之间的连接线缆。如下图所示。

图片 1

光伏电站构成示意图

基于光伏系统的能量流,在光伏系统设计时需充分考虑一些对光电转换效率影响的重要因素:

1、气象环境因素对光伏组件光电转换效率的影响

太阳能光伏组件长期暴露在自然环境中,风雨雷电等因素都会对太阳能光伏电池产生影响,光照、风力、温度等都会形成对太阳能光伏组件(电池)光电转换效率的改变,有些因素甚至能造成太阳能光伏电池功能和结构的损坏,应在太阳能光伏电站设计工作充分开展气象和环境监测数据的收集。

2、太阳能光伏电池组件倾角对光电转换效率的影响

太阳能光伏组件需要以最佳的角度吸收阳光,这样才能真正起到提高光电转换效率的作用,在不同季节、不同地理位置、不同日照条件下,太阳能光伏组件的最佳角度也会有很大的变化,要根据季节、经纬度和日照时间的变化积极调整太阳能光伏组件的倾角。固定倾角应选择全年综合发电量最大的倾角安装。

3、太阳能光伏组件表面清洁度对光电转换效率的影响

太阳能光伏组件表面清洁度,影响光电转换。需对太阳能光伏组件在环境中受到污染的实际情况进行了解,确定污染物沾染光伏组件表面的情况,特别需要注意大风、强对流和沙尘暴天气对光伏电池表面的影响,再根据当地人工成本确定光伏组件的清洗频率。

4、太阳电池方阵间距设计对光电转换效率的影响

光伏组件表面一旦被遮挡,将会影响电站的发电能力,因此在光伏组件方阵间距设计时,必须要考虑周围建(构)筑物对光伏组件的遮挡以及组件方阵之间的自遮挡问题。

5、MPPT跟踪精度对系统效率的影响

随着辐照度和温度的改变,光伏阵列的输出端电压随之改变,从而光伏阵列的输出功率也将改变。光伏逆变器的最大功率点跟踪(MPPT)目的是使光伏阵列在辐照度和温度改变时仍能获得最大功率输出,因此MPPT的精度很大程度上影响了系统的效率。

6、综合考虑并网系统各环节损耗及系统匹配等因素对效率的影响

光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括:

组件匹配损失:应避免不同受光条件的组件串联造成的系统损失;

偏离最大功率点损失:如温度的影响、最大功率点跟踪(MPPT)精度等引入的发电损失;

直流线路损失:按有关标准规定,线缆损失需控制在一定范围内;

逆变器的转换损耗: 逆变器的直/交转换过程中因所处运行功率点不同而影响效率;

交流并网环节的损耗:从逆变器输出至高压电网的传输效率,主要考虑变压器效率。

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