基于户外并网光伏电站运行数据的双面光伏组件发电性能研究

在湖南省湘潭地区某建筑屋顶建设光伏电站实证平台，跟踪分析了该平台中户外并网光伏电站在2020年10月—2021年9月这1年间的运行实证数据。总结了光伏电站所在地的气候情况及实测的太阳辐照情况，有针对性地对比了传统单面光伏组件与不同类型双面光伏组件的发电表现，分析了采用不同类型跟踪支架系统的双面光伏组件的发电量增益情况。相关结果可为光伏产品选型和当地光伏发电系统设计提供有效的数据支撑。     

镀膜玻璃对光伏组件户外输出性能的影响

通过对使用3M减反镀膜液的镀膜玻璃封装光伏组件及常规钢化玻璃封装光伏组件进行长期的户外功率跟踪测试后发现,使用3M减反镀膜液的镀膜玻璃在光伏组件户外长期使用过程中的功率增益要远高于在STC测试条件下的功率增益,并对其在光伏组件户外使用过程带来额外增益的机理进行了分析和探讨。同时,对减反涂层的机械性能及老化性能进行了研究。     

光伏遭遇“减反射门”

<正>太阳能光伏组件用减反射膜玻璃(AR玻璃)是指通过涂覆或蚀刻的方法在光伏组件用玻璃(通常为超白压花玻璃)表面镀制一层减反射薄膜,可使镀膜玻璃在太阳电池的光谱响应范围内的太阳光反射比降低,透射比升高,从而提高光伏组件的光电转化效率。减反射膜是应用最广、产量最大的一种光学薄膜。但是,最近却有一点尴尬。8月27日,国家质检总局发布了太阳能光     

采用双面光伏组件的光伏电站在系统集成设计中应考虑的因素分析

采用双面光伏组件是一种能够有效提升光伏电站发电量的手段。基于双面光伏组件的特点,通过列举行业内常用的双面光伏组件辐照度数学模型,对影响双面光伏组件发电量的地面反射率、前后排光伏阵列间距、光伏组件最佳安装倾角和光伏组件离地高度这几个主要因素进行了研究,并通过PVsyst软件对这几个主要因素进行了逐一仿真验证,从实际应用角度提出了采用双面光伏组件的光伏电站在系统集成设计中应考虑的几个因素。研究结果表明：1)双面光伏组件的最佳安装倾角比单面光伏组件的最佳安装倾角大,根据地区、地面反射率的不同,二者的差值大致在2°～10°之间;2)提高光伏组件离地高度可以增加双面光伏组件的发电量,而发电量增益大小会因光伏组件所在地纬度的不同有所不同,实际光伏电站的系统集成设计中,可选择最具经济性的光伏组件离地高度;3)在光伏组件最佳安装倾角过低的地区,光伏组件的自遮挡效应严重,需要根据实际情况选择是否采用双面光伏组件。     

山地光伏电站的近场阴影模拟研究

结合复杂山地地形条件下光伏组件的布置方案，基于PVsyst软件和Helios 3D软件建立了山地光伏电站三维近场阴影仿真模型，以模拟计算近场阴影遮挡损失修正系数；另外根据项目建设区域内实际的光伏组件倾角和光伏方阵方位角，结合光伏电站朝向替代计算，得到近场阴影遮挡损失修正系数；最后对3种计算方案得到的近场阴影遮挡损失修正系数与该项目实际值进行对比。研究结果表明：由于山地光伏电站项目建设区域地形中的坡度、坡向变化对光伏组件倾角、光伏方阵方位角存在影响，导致山地场景下的近场阴影遮挡损失修正系数比平地场景下的更大。提出的Helios 3D模拟计算方案和公式计算方案同样适用于其他山地光伏电站，可以对特定地形条件下光伏发电系统的阴影情况进行模拟，以评估光伏组件倾角、光伏方阵方位角对近场阴影遮挡损失修正系数的影响，可为精细化评估山地光伏电站中光伏组件布置方案对近场阴影遮挡损失修正系数的影响程度提供合理的分析、研究方案。     

光伏组件间阴影遮挡预测模型的建立

由于地形等原因，部分特殊区域光伏电站建成后光伏组件间往往容易产生阴影遮挡。通过利用计算几何、空间解析几何中平面与直线相交的相关理论，进行了光伏组件间在某一时刻产生阴影遮挡的研究分析，得到了一种光伏组件间阴影遮挡的预测模型，并利用光伏支架钻孔灌注桩位放样时采集的坐标数据对该预测模型进行验证。通过光伏组件间阴影遮挡预测模型可计算出经光伏组件上任意1角点的太阳光线与相邻光伏组件的位置关系，解决了光伏组件间阴影遮挡问题，从而提高光伏电站发电量。     

会泽县六合光伏电站的优化设计与分析

云南省会泽县是中国太阳能资源最丰富的地区之一，光伏电站将成为该县经济与社会发展的支柱产业。基于提高光伏发电效率、降低成本、确保运行安全的设计原则，对位于该县六合村的六合光伏电站的设备选型和光伏阵列设计进行优化。通过市场调查和分析，确定光伏组件、逆变器和光伏支架的类型；基于SloarGIS气象数据库，利用PVsyst软件分析光伏组件接收的年总太阳辐射量与光伏组件安装倾角的关系，确定最佳安装倾角；根据地形坡面、太阳光线和光伏组件之间的几何关系，推导任意坡面下的理论光伏阵列间距，并利用Helios-3D软件分析实际地形下光伏阵列之间的阴影遮挡规律，实现光伏阵列的无阴影遮挡布置；基于光伏组件的质量标准，预测光伏电站年发电量。分析结果显示：光伏电站建成后预计25年总发电量为6253901.2MWh；年平均发电量为250156.0 MWh。     

基于新能源集控平台的光伏组件清洗分析系统的设计

灰尘是影响光伏电站发电效率的关键因素之一,其会大幅降低光伏电站的发电量。为降低积灰对光伏电站发电量损失影响的程度,电站需定期清洗光伏组件,因此,基于新能源集控平台设计了一款光伏组件清洗分析系统。该系统通过建立清洗计算模型,提出光伏组件无积灰理论发电量算法,量化了积灰损失发电量,推算光伏组件的最优清洗周期。结果显示：该系统能够为光伏组件清洗提供合理的决策依据。     

基于LCOE的单面与双面双玻光伏组件经济性分析

首先引入平准化度电成本(LCOE)模型,分析了计算LCOE时合适的折现率取值;然后对典型场景下采用单面光伏组件和双面双玻光伏组件的光伏电站进行了发电量模拟;最后结合发电量模拟结果和LCOE模型,比较了典型场景下单面光伏组件和双面双玻光伏组件的经济性.此外,还对分析结果进一步拓展,得到了不同价差、不同发电量增益下的单面光...     

不同技术类型光伏组件的户外发电性能及衰减分析

对在广东省顺德地区(属于亚热带季风气候)运行的异质结(HIT)光伏组件、铜铟镓硒(CIGS)薄膜光伏组件、碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件这3种不同技术类型的光伏组件的户外发电性能进行了比较,并对这3种光伏组件的功率衰减情况进行了定量分析。截至2019年12月,上述3种光伏组件的户外累计运行时间长达12年,其室内Ⅰ-Ⅴ特性的测试结果表明,HIT光伏组件、CIGS薄膜光伏组件、CdTe薄膜光伏组件的年均功率衰减率分别为0.32%、0.84%和1.72%。此外,采用系统能效比(performance ratio,PR)和PVUSA能效评定2种方法对3种光伏组件实证系统的发电性能进行了评估,2种评估方法的结果基本一致,均为HIT光伏组件实证系统的功率衰减最小;而造成CdTe光伏组件实证系统发电量损失较大的主要原因在于CdTe薄膜光伏组件本身的功率衰减。     

光伏电站输出功率影响因素分析

光伏发电系统的发电量取决于太阳辐照强度和温度等因素,其输出功率的变化具有间歇性和不可控性,大规模的光伏并网应用将对大电网的稳定运行造成冲击。光储联合应用将有助于降低光伏电源的负面影响,为了协调配置光伏系统与储能系统,需要深入了解光伏发电系统的输出特性。首先分析了大规模光伏发电系统并网应用对电网带来的影响,进而介绍了光伏发电原理和影响光伏组件输出的因素;然后依托某100 kWp光伏电站的实际历史运行数据,基于统计学方法,从气象因素如日类型、太阳辐射强度和温度等影响光伏出力的角度,对光伏发电系统的输出特性作了定性、定量的分析,从而归纳了光伏输出特性,最后据此提出了光伏电站输出功率的评价指标。     

新型光伏焊带及其在提升光伏组件发电功率中的应用

在光伏组件中,焊带主要起电气连接的作用,同时焊带表面结构与光伏组件的发电功率存在一定的对应关系,焊带表面的结构也存在较大的优化空间。应用全反射原理,通过对光路的分析和计算,得出光伏焊带表面结构对组件功率的影响机理。通过两种新型光伏焊带表面结构方案的设计,分别制备出两种类型的光伏组件。当太阳光入射到光伏焊带表面时,光线在光伏焊带表面的反射路径会发生改变,使得光线在玻璃/空气界面发生全反射,这样会增加光伏组件内太阳能电池片的受光总量,从而增加太阳能电池片产生的电子-空穴对的数量,最终提升光伏组件功率。在IEC61215测试标准条件下,两种类型光伏组件的功率分别提升了0.38%和1.00%。     

减反射镀膜光伏玻璃的可靠性及失效研究

依据IEC61215和IEC61701标准,对先镀膜后钢化和先钢化后镀膜两种减反射镀膜光伏玻璃进行长期湿热、湿冻、热循环、盐雾和紫外老化试验,测试了镀膜玻璃在老化过程中透光率的变化,并利用SEM、AFM、FT-IR技术对老化前后的镀膜玻璃膜层进行结构和成分分析。结果表明:湿热、湿冻老化会导致玻璃中硅酸钠水解,使镀膜层塌陷、破裂,导致透光率大大下降;盐雾和紫外老化易导致先钢化后镀膜玻璃膜层中的有机物分解,进而破坏膜层;先钢化后镀膜玻璃不宜在光伏组件上使用,提高膜层的致密性有利于提高镀膜玻璃的可靠性。     

基于t检验的光伏电站中能效异常光伏组件识别研究

由于目前光伏电站能效指标缺乏具体的应用方式,光伏组件发电效率优劣的界限模糊,且光伏电站在正常运行中光伏组件I-V特性曲线难以获取,导致目前识别异常光伏组件的方法难以应用到实际光伏电站中。基于此,利用光伏组件能效比服从正态分布的特点,提出了一种基于t检验的光伏电站中能效异常光伏组件的识别方法,对光伏组件实际能效比与理论能效比之差进行假设检验,并结合实际光伏电站进行实验验证。研究结果表明：该方法可以有效识别异常光伏组件,可为光伏电站的运维提供数据支持。     

积灰对屋顶光伏电站性能的影响

探讨了积灰问题对屋顶光伏电站电性能和热性能的影响。在积灰的初始阶段,组件的发电量下降得较为明显;同时,积灰并未明显改变组件的温度,表明积灰不会改变光伏电池片实时发电效率。积灰对光伏电站发电量的影响主要表现在组件表面太阳光透过率的变化。     

光伏支架成本及选型分析

以长沙地区为例，对采用不同类型光伏支架时光伏电站的占地面积、发电量、运行成本、平准化度电成本(LCOE)进行了分析，并分析了不同场景下适用的光伏支架类型。分析结果显示：1)从发电量差异系数来看，双轴跟踪式光伏支架的发电量差异系数最高，单轴跟踪式光伏支架的次之，固定式光伏支架的最低。2) LCOE从低到高依次为：水平单轴跟踪式光伏支架<固定式光伏支架<垂直单轴跟踪式光伏支架<斜单轴跟踪式光伏支架<双轴跟踪式光伏支架。3)当光伏电站项目以经济性最优为考量标准时，建议选择平单轴跟踪式光伏支架。4)当光伏电站项目以装机容量最大为考量标准时，建议选择固定式光伏支架。本研究方法适用于中国各个地区光伏电站的光伏支架成本及选型分析。     

n型高效光伏组件发电性能研究

该文基于海南某小型光伏电站测试项目,收集p型和n型2种光伏组件在2021年的发电量数据,对比分析这2种组件在不同月份下的单瓦日均发电量,验证n型光伏组件相较于p型组件发电效率方面的优越性。在光伏电站实际工作条件下测试辐照度和温度对2种组件发电性能的影响,结果表明：n型光伏组件弱光性能更好;在高温条件下有更多的发电量增益,证明n型光伏组件的热稳定性更好,与理论上n型光伏组件功率温度系数更小相符。通过研究2种组件在不同天气下的直流功率,发现n型光伏组件在辐照度突降的情况下也保持优越的发电性能。     

单面和双面单晶硅光伏组件的发电性能实证

针对p型PERC单面单晶硅光伏组件和n型双面单晶硅光伏组件,利用光伏组件户外实证测试系统,分析了2016年12月15日~2018年7月20日期间,上海市嘉定区某屋顶的地面采用白板背景时双面和单面组件,以及水泥背景时双面组件的等效发电时长,并对白板背景和水泥背景时双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了分析;计算了组件的PR值;分析了阴天和晴天时组件最大输出功率与组件背板温度、太阳辐照度和环境温度的关系;最后对比了单面和双面组件运行13个月后的衰减值。该实证结果为单面和双面组件的户外实证发电性能提供了数据支撑,并对双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了有效证明。     

光伏组件下沿泥带对发电量的影响分析及解决方案

对于建设在工商业屋顶的分布式光伏电站而言,由于其紧邻用电侧,降低了附加的输配电成本,且厂房业主用电可享受折扣;再加上国家政策的大力支持,近几年,此类光伏电站在中国中东部地区实现了飞速发展。但在后期运维中发现,建设于工商业屋顶的分布式光伏电站受屋顶坡度及施工条件的限制,光伏组件安装倾角一般为2°～6°,导致光伏组件除了表面易积灰外,其下沿边框处也堆积了一层厚泥带,极易影响光伏电站发电量。因此,亟需一种成本低、效能高、维护率低的解决方案。以建于西安市某工商业彩钢瓦屋顶的4.6 MW分布式光伏电站为实验场地,分别采用短期和长期两种测试方式,重点研究泥带对光伏组件发电量的影响,提出了利用导水排尘器清除积水和泥带的解决方式,并对其效果进行验证。研究结果显示：1)在保持光伏电站原有清洗状况不变的前提下,通过两年的长期测试发现,1#、2#和3#厂房屋顶安装有导水排尘器的各光伏支路的累计发电量平均值比未安装导水排尘器的光伏支路的累计发电量分别提升了5.17%、13.13%和0.58%;2)光伏组件的安装倾角越小,泥带对其发电量的影响越严重。     

光伏发电系统电气设备故障原因及处理措施分析

随着中国光伏发电装机规模的不断扩大，光伏发电量逐年增加，能源结构持续优化，但各光伏电站的运行质量参差不齐，光伏发电系统中电气设备的运行质量和故障处理效率直接影响了光伏电站的发电效率、平准化度电成本及电网安全稳定运行。总结了光伏发电系统中光伏组件、汇流箱、逆变器在运行过程中常出现的故障问题，分析了产生故障的原因，并提出处理或预防故障的措施，旨在提高光伏电站安全稳定运行质量，保障光伏电站经济效益。