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。     

吕梁市光伏发电系统效率提升研究

对影响光伏发电系统发电量的因素进行了研究,通过实验方法确定了倾角、方位角和局部阴影遮挡对吕梁市光伏组件发电量的影响.结果表明:在接近地理纬度的角度范围内,倾角对光伏组件发电功率的影响在12％左右;调整方位角对光伏组件功率的影响较大,在合理跟踪方位角的情况下,可使光伏组件发电功率增长1倍;遮挡对光伏组件的发电功率影响很大...     

阴影遮挡下光伏组件横竖向放置对发电量的影响

为了提高阴影遮挡时光伏组件的发电量,针对横、竖向放置时光伏组件相互遮挡产生的功率损失,建立了光伏组件在阴影遮挡情况下的数学模型,考虑了光伏组件并联旁路二极管的影响,仿真模拟了阴影遮挡下横、竖向放置时光伏组件的输出特性,进而以某地100kW光伏阵列为例,计算了光伏组件在不同摆放方式、不同倾角与间距下的辐射量、年发电量、阴影损失及年平均效率,为光伏电站的初步设计提供了一定的参考价值。     

电源优化器在光伏发电系统中的应用分析

在光伏发电系统中,阴影的遮挡会造成光伏发电系统输出功率及发电量的降低,电源优化器的分散式板载直流电源管理技术能够在一定程度上减少这种损失。本文对顺德中山大学太阳能研究院4个装机容量均为1.01 kWp的光伏并网发电系统进行电源优化器的阴影遮挡对比实验,结果表明,光伏阵列在明显阴影遮挡情况下,安装电源优化器的系统发电量较一般系统高50.7%;在阴影遮挡的大部分时间段内,安装电源优化器系统的实时输出功率较一般系统高出50%以上,优化效果明显。本文的实例分析结果对一些不可避免阴影遮挡的光伏发电系统的设计及安装具有一定的参考价值。     

光伏阵列安装角度与安装节距的优化选择

光伏发电系统安装地点确定之后,其发电量主要受到光伏组件安装倾角和节距的影响。文章首先建立了光伏电池发电模型和斜面上的辐照度模型,以西安某公司的光伏发电系统为例,计算了不同倾角和节距下光伏阵列的年发电量。结果表明:在没有阴影遮挡的情况下,光伏组件在西安地区的最佳安装倾角为32°;在有阴影遮挡的情况下,节距越小,最佳倾角越小。光伏阵列的节距减小时,组件的发电量减少,利用效率降低。但是,由于组件安装量增多,单个组件占地面积减少,总安装容量增大,发电量增大。此计算方法可为光伏组件安装倾角和节距的选择提供参考。     

降低光伏组件最佳安装倾角对光伏发电系统发电量影响的研究

光伏发电系统采用固定支架运行方式时,一般依据系统所在地的经、纬度,太阳辐射量,气象资料,冬至日的阴影遮挡时间等边界条件计算出光伏组件的最佳安装倾角。研究了在保持总占地面积不变、交流并网功率无要求、满足项目投资内部收益率的情况下,可通过降低光伏组件的最佳安装倾角来增加光伏阵列的直流装机容量,从而提高光伏发电系统的发电量。     

积灰阴影遮挡对光伏发电系统的影响

阐述了太阳能光伏电池积灰的成因、积灰的物理及化学性质和形态分类,解释了积灰的遮挡效应、腐蚀效应和热斑效应,应用MATLAB应用软件搭建光伏电池及光伏发电仿真系统,研究积灰阴影遮挡对光伏发电系统的影响。分析光伏发电系统的原理,利用MATLAB建立光伏发电系统模型,利用搭建好的模型针对光伏组件的积灰与局部阴影来进行仿真,用定性和定量分析积灰与阴影遮挡对光伏组件及其发电系统的影响,指出了对于光伏板组件上积灰清洗的重要性。     

局部阴影情况下不同结构光伏阵列输出特性研究

由于局部阴影的影响,使光伏阵列出现失配现象而导致输出效率大幅降低,为此该文对不同结构的光伏阵列在多种阴影情况下的输出特性进行对比研究,研究表明网状(TCT)结构均优于其他结构,尤其是当出现离散局部阴影时。在此基础上,提出一种阴影离散化方法,并将其应用于TCT结构。仿真结果证明:阴影离散化方法能使光伏阵列最大输出功率增加约20%,可有效提高光伏系统的发电效率。与模块式和重构式光伏发电系统相比,上述方法更易于实现,且成本较低。     

浅谈PVsyst软件在光伏发电项目阴影遮挡设计中的应用

在光伏发电项目设计过程中,由于光伏阵列布局不合理或周围环境影响,光伏组件经常会发生阴影遮挡问题,造成光伏发电项目发电量的损失。以天津市某光伏发电项目的设计为例,通过应用PVsyst软件,对项目所在地的光伏阵列之间的阴影遮挡及周边地形地貌的阴影遮挡进行模拟和计算分析,得出前后排光伏阵列间距及周边建构筑物阴影遮挡范围对光伏阵列的影响,验证了光伏阵列布局的合理性及准确性,以提高光伏发电项目的可行性及经济效益。研究结果可为光伏发电项目阴影遮挡设计提供参考,熟练采用相关光伏发电设计软件,能够更加准确测算项目的可行性,充分提高项目的经济效益。     

局部阴影条件下光伏组件性能实验研究

局部阴影遮挡严重影响光伏组件的输出特性,通过光伏组件的变比例遮挡以及特定比例下变化遮挡部位的方式对上述问题开展实验研究。研究表明:光伏组件受到阴影遮挡的比例越大,输出特性越差,10%为遮挡比例的转折点,超过之后特性曲线下降斜率陡增,当组件被遮挡20%以上时,最大输出功率Pm接近于零,特性曲线已不完整。分析10%遮挡面积下不同遮挡方式对输出特性和发电量的影响,光伏组件的Pm随单体电池被遮挡比例的增加而减小,给出不同遮挡方式下组件的功率损失。     

基于详细工程模型的光伏发电系统失配效应研究

针对已有的光伏发电系统建模方法在系统失配效应方面所存在局限性,以传统光伏组件工程模型为基础,考虑实际阵列中单一组件的特有参数、组件间电压和电流约束条件以及光伏发电系统并网用变换器的电气特性,建立适用于全方面分析系统失配效应的光伏发电系统详细工程仿真模型。在Matlab/Simulink中建立光伏发电系统仿真模型,对系统的失配效应进行全面仿真和分析,以充分反映实际系统的失配效应,为最大程度地减小光伏电站失配损失及提高系统运行效率奠定理论基础。     

深圳不同气象条件下各朝向太阳辐射分布特征

利用深圳地区搭建的多朝向太阳辐照与光伏发电效率测量系统2013—2017年120个朝向光伏组件实测数据,分析入射太阳辐射最佳朝向及其时间变化规律,不同气象条件下各朝向辐射的表现特征,以及方位角和倾角的差异对辐射影响的程度,得出:1)年均太阳辐射最大值的倾斜面为-15°/10°,即光伏发电最佳方位角南偏东15°,最佳倾角...     

高能效直流模块式光伏发电系统性能评估

为了提高光伏发电系统在阴影和失配条件下的能效,保护光伏模组,提出一种基于并联直流模块的光伏发电系统结构,并与已有的串联直流模块和旁路直流模块式光伏发电系统进行了比较分析,综合评估了3种高能效直流模块式光伏发电系统的性能和特点.     

应用于高原山地光伏电站的平单轴光伏发电跟踪系统的优化

对应用于高原山地光伏电站的平单轴光伏发电跟踪系统进行了优化研究.高原山地光伏电站因采用平单轴光伏发电跟踪系统时,清晨和傍晚太阳高度角较低时前、后排光伏组串会相互产生阴影遮挡,由此现象入手,从反阴影遮挡跟踪策略、平单轴光伏发电跟踪系统对其基础的破坏、平单轴光伏发电跟踪系统可靠性等方面分析了目前采用的常规平单轴光伏发电跟踪...     

不同安装方式时双面光伏组件发电系统的理论建模分析

基于PVsyst仿真软件,以青海格尔木市为模拟地点,考虑了场景反射率、组件前后间距、安装方式与高度、逆变器匹配设计等因素,在固定倾角式、平单轴跟踪两种安装方式下,分析对比了双面光伏组件与常规光伏组件的辐射接收量、发电量、系统效率和度电成本,并研究了场景反射率对双面光伏组件发电量的影响和此类光伏发电系统逆变器的限光损失。仿真结果表明,在固定倾角安装或平单轴跟踪的安装方式下,采用双面光伏组件的发电系统比采用常规光伏组件的发电系统的发电量理论上平均可提升10%以上,且随着场景反射率的增加而增加;当场景反射率为60%时,度电成本可降低14%,具有较高的经济效益,在降本增效方面具有较大的技术价值。     

基于PVsyst的太阳能光伏电池电气特性的仿真研究

在不同辐照强度和光伏电池温度、有无旁路二极管条件下,利用光伏软件PVsyst对多晶硅光伏电池组件及其单体电池的反向特性进行了研究,对不同旁路二极管数量、局部电池不同阴影率条件下的光伏组件输出特性进行了仿真。基于辐照强度、电池温度、旁路二极管对光伏组件及其电池反向特性的影响,对旁路二极管和局部电池阴影率对光伏组件发电性能的影响进行了分析。研究结果表明:当光伏电池加反向恒定电压时,随辐照强度、电池温度升高,流过电池的电流逐渐升高;当无旁路二极管的光伏组件加反向电压时,随反向电压升高,电流升高缓慢,当带旁路二极管的光伏组件加反向电压时,旁路二极管导通,电流急剧升高;当光伏组件局部电池被遮挡时随旁路二极管数量增加,光伏组件功率损失逐渐减小,当光伏组件无旁路二极管时随光伏组件局部电池阴影率升高,光伏组件输出功率持续下降。     

逆跟踪技术在平单轴跟踪器上的应用

研究逆跟踪技术在平单轴跟踪器中的应用,分析逆跟踪技术对于平单轴光伏系统发电的提升优势,以及节省占地面积的优势,结合仿真模型验证逆跟踪技术在平单轴跟踪系统中的发电优势和占地面积优势.研究结果表明,在不增加用地面积情况下,应用逆跟踪技术能避免光伏阵列内部的阴影遮挡,降低发电量损失,使平单轴跟踪系统发电更高效,单位面积的发电...     

光伏组件表面积尘及立杆阴影对电站发电功率影响的测试分析

以蚌埠2MW光伏电站为例,针对光伏组件表面积尘、立杆阴影对电站发电功事影响进行测试.实测数据及分析结果表明:20d的表面积尘使光伏组件串的发电功事减少24%,平均每天降低1.2%;遮挡面积不足光伏组件串面积5%的立杆阴影,使组件串的工作电流减小17%以上.     

基于BIM的光伏电站自动化布置及发电量评估

对光伏电站自动化布置的区域填充算法以及进行阴影分析的射线检测算法进行研究,进而以BIM技术为基础在Sketchup平台上实现光伏组件自动参数化布置及逐时阴影遮挡分析功能,并和实际电站的性能进行比较。研究结果表明：自动化布置算法和阴影分析算法符合电站实际应用情况,相对于传统的光伏电站性能模拟方法可视化性能有明显提升,此外基于实测气象数据模拟电站全年发电量和实测发电量的差异约为1.5%,具有一定精度。     

北京地区多种光伏组件发电性能对比实验研究

该课题组设计建造了一座光伏试验电站,对单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件、非晶硅光伏组件、铜铟镓硒光伏组件和碲化镉光伏组件进行长期监测,对监测数据进行统计并分析了温度、弱光和湿度对不同光伏组件的影响,设计了阴影遮挡试验和灰尘清洗试验。研究表明,薄膜光伏组件的温度效应优于晶硅光伏组件,其输出功率损失低于晶硅光伏组件;对于晶硅光伏组件由于表面积尘和阴影遮挡而引起的输出功率损失要高于薄膜光伏组件;而弱光和湿度对光伏组件发电性能的影响没有明显差异。通过分析试验电站的监测数据,发现铜铟镓硒光伏组件单位装机容量的发电量最高,其发电量高出多晶硅光伏组件5.72%,而次于铜铟镓硒光伏组件发电能力的是单晶硅光伏组件和多晶硅光伏组件。