太陽能組件最大輸出功率討論
時間:2014-06-20 點擊:2408 次

 

太陽能組件最大輸出功率討論
 
光伏組件標稱功率是在標準條件下測試的,實際發電功率有沒有可能超過標稱功率,大家的說法不一,這也是光伏電站設計時不關注的問題之一,會影響系逆變器選型和系統的發電量。以下觀點是我查資料總結出來的,不一定正確,歡迎各位討論。
太陽輻射度:太陽輻射到單位面積上的輻射功率,稱為太陽輻射度。單位是瓦/平米。組件標稱功率是在標準條件下測試的,STC(standardtestcondition),其標準測試條件是:1.輻照度:1000W/m2,2.溫度:為(25±1)℃,3.光譜特性:AM1.5標準光譜。
所以組件最大輸出功率,不考慮逆變器等設備因素外,就是太陽輻照度和溫度了。太陽輻射度極限值是太陽常數,值是1368W/m2,到達地球表面后,受到天氣等各方面影響,最高值約1200W/m2,組件的功率溫度系統約-0.39%/℃,組件溫度下降,組件的功率會升高。
結論:一塊250W的組件,在不考慮設備損耗的情況下,在零下30度溫度,組件最大輸出功率Pmax=1.2*(1-(25+30)(-0.0039)*250=1.2*1.1755*250=352.65W。實際上,在我國陽光最好的地區,如寧夏北部、甘肅北部、新疆南部等地區,250W的組件最大輸出功率能到300W。
太陽光的光譜知識:太陽光是由連續變化的不同波長的光混合而成,包含了各種波長的光:紅外線、紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫、紫外線等,其中由紅、橙、黃、綠、靛、藍、紫是可見光,人眼可見。波長較長的部分是紅光,波長比紅光更長的是紅外線,波長較短的部分是紫光,波長比紫光更長的是紫外線,雖然太陽能光譜的波長范圍很寬,從幾埃到幾十米,但輻射能的大小按波長的分配卻是不均勻的。其中輻射能量最大的區域在可見光部分,占到大約48%,紫外光譜區的輻射能量占到約8%,紅外光譜區的輻射能量占到約44%,太陽能電池只能吸收可見光部分的能量,轉化為電能,紫外光譜區不能進行能量變換,紅外光譜區只能轉換為熱量。
太陽輻射度資料:而在一段時間內,太陽輻射到單位面積上的輻射能量稱為輻射量。影響輻射度的因素有:
1、太陽高度角或緯度:太陽高度角越大,穿越大氣的路徑就越短,大氣對太陽輻射的削弱作用越小,則到達地面的太陽輻射越強;太陽高度角越大,等量太陽輻射散布的面積越小,太陽輻射越強。例如,中午的太陽輻射強度比早晚的強。
2、海拔高度:海拔越高空氣越稀薄,大氣對太陽輻射的削弱作用越小,則到達地面的太陽輻射越強。例如,青藏高原是我國太陽輻射最強的地區。
3、天氣狀況:晴天云少,對太陽輻射的削弱作用小,到達地面的太陽輻射強。例如四川盆地多云霧陰雨天氣,太陽輻射消弱,太陽輻射成為我國最低值區。
4、大氣透明度:大氣透明度高則對太陽輻射的削弱作用小,使到達地面的太陽輻射強。
5、白晝時間的長短。
6、大氣污染的程度:污染重,則對太陽輻射消弱強,到達地面太陽輻射少。
全球撒哈拉大沙漠東部陽光最多,那里年平均日照時數達4300小時,也就是說,每天大約有11小時45分鐘的時間能見到光輝燦爛的陽光。
組件和逆變器配配置:95%<(逆變器輸入功率/光伏陣列的額定功率)<115%,從系統發電量和逆變器壽命考慮,推薦組件總功率和逆變器功率相等,因為逆變器運行在功率50-75%狀態時,效率最高,壽命最長。
作者簡介:劉繼茂,深圳晶福源銷售經理,哈爾濱工業大學電力電子研究生,2008年開始從事逆變器研發和光伏系統設計工作。研究過國內外100多個光伏電站運行情況,主要方向是從系統配置和逆變器設計方面,如何提高光伏電站發電量和電站運行壽命。
 
返回