沙尘对光伏组件输出特性影响的风洞实验研究

通过风洞实验测试,研究了不同沙粒质量浓度和风速下风沙对太阳能光伏组件输出特性的影响,绘制不同倾角光伏组件的输出特性曲线,比较积沙前后其发电效率。结果表明:当风速较低时,各倾角组件输出功率积沙前后变化幅度不大,降幅在5%以下;当风速较高时,各倾角组件输出功率积沙前后变化幅度较大,降幅在5%～10%;安装倾角分别为30°和60°时,太阳能光伏组件在纯风沙环境下积沙前后输出功率会有明显的特点。     

高原高寒地区光伏组件背板冷却对输出功率影响的实验研究

针对光伏组件表面温度影响光伏电站出力的技术难题,以2行4列的光伏阵列为例,在拉萨搭建光伏阵列输出功率实验测试平台,采用液冷方式在背板铺设冷却循环管道构建背板冷却系统,并基于冷却系统的连续运行（实验Ⅰ）、先停后启（实验Ⅱ）、先启后停（实验Ⅲ）3种运行工况,分别进行光伏组件有无背板冷却的对比实验,探究高原高寒地区组件表面温度对光伏阵列输出功率的影响规律。研究表明：采用背板冷却技术降低光伏组件的表面温度,可有效提升光伏阵列的输出功率,在实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中光伏阵列输出功率分别提升了1.4%、1.3%、1.0%;光伏组件采用背板冷却技术时,冷却介质循环泵耗功高于光伏阵列提升的输出功率,但在高原高寒地区可回收利用冷却介质吸热量,加热生活用水,可使采用背板冷却的光伏阵列综合效益提高。     

水清洁对光伏组件输出功率的影响

目前,水清洁仍然是光伏组件清洁的重要方式之一,而光伏组件表面的积灰及残留水珠都会对光伏组件的输出功率造成一定程度的影响,因此确定水清洁光伏组件所需的合理用水量及探究积水残留对光伏组件的影响具有重要意义。设计了2种光伏组件初始附着物不同的水清洁实验,通过观察实验现象及分析不同洒水量得出的光伏组件输出功率,结果表明：由于沙粒吸附性增强且受阻增大,表面湿润的光伏组件相对于表面干燥的光伏组件更容易沉积沙粒等遮挡物;雨水对光伏组件有遮挡效应并会加快光伏组件表面灰尘的沉积速度,进而影响光伏组件的输出功率;光伏组件输出功率大幅增长阶段对应的水量即为该光伏组件达到清洁目的所需的合理用水量,在清洗完毕后应擦除残余水滴。     

冬季覆冰对光伏组件输出特性影响的实验研究

针对光伏组件冬季覆冰而导致其输出特性受到影响的问题,通过搭建单相闭环光伏发电实验平台,并基于12月份乌鲁木齐冬季室外环境,研究覆冰面积、覆冰厚度及覆冰倾角的改变对光伏组件输出功率及功率损耗率的影响规律.实验结果表明,当覆冰面积逐渐增加,光伏组件输出功率下降愈来愈迅速,填充因子增大,功率损耗率升高;随着覆冰厚度的逐步增大...     

光伏组件表面积灰对其发电性能的影响

利用计算机模拟的方法对有灰尘沉积的光伏组件输出性能进行研究,采用MATLAB／SIMULINK模拟灰尘沉积对光伏组件输出性能的影响,得到不同灰尘沉积情况下的光伏组件的输出特性曲线,由特性曲线可以看出,随着灰尘沉积的增多,最大功率点功率下降明显。在理论研究的基础上,搭建实验平台进行实验研究,结果证明仿真结果是有效可信的。     

沙漠沙尘对光伏组件温度性能影响实验研究

通过选取不同积沙密度和沙尘粒径分别沉积在光伏组件表面,对光伏组件温度性能影响展开研究。结果表明:清洁光伏组件的背板温度高于积沙光伏组件的背板温度。当光伏组件表面的积沙密度不断增大时,光伏组件的温度呈现先下降后上升的趋势;当光伏组件表面的积沙密度小于等于35 g/m²时,影响温度的主要因素是遮挡而造成吸收辐射能的减小;当光伏组件表面的积沙密度增大至35 g/m²时,由遮挡而影响的温度降低幅度达到最大值,当组件表面积沙密度大于35 g/m²,表面积沙使组件的散热性能降低,热阻增大,背板温度上升;当组件表面的沙尘完全遮挡住太阳辐射时,组件的温度不会上升,此时组件温度与环境温度相接近;当光伏组件表面积沙粒径增大时,光伏组件的温度整体呈现先下降后上升的趋势,且在粒径为0.04～0.06 mm时光伏组件的温度最低,与清洁组件相比其温度降低的最大值为6.62℃,在沙尘粒径为0.3～0.4 mm时光伏组件的温度是积沙组件中温度最高的,与清洁组件相比其温度降低的最大值仅为2.3℃,温度降低的最小值仅为0.85℃。     

双面光伏组件发电性能影响因素理论与实验研究

基于视角系数模型,理论计算与实验分析双面光伏组件的背面辐照度分布,根据组件背面的辐照度模型和太阳电池等效电路的单二极管模型,采用I-V曲线叠加法计算其微失配损耗;并提出简化反射光谱模型准确计算反射太阳光谱,以光谱失配因子量化反射光谱对双面组件背面发电性能的影响,结合组件背面辐射视角系数模型,建立双面组件背面功率输出的计...     

工程应用中的光伏组件输出功率衰减率评估

本文利用型号为HT I-V 525W的I-V曲线测试仪对实际工程应用中光伏组件的电性能数据进行了实地测试,通过该测试仪将测试数据折算为标准测试条件(STC)下的最大输出功率,然后统计STC下光伏组件的最大输出功率并计算其输出功率衰减率,以评估光伏组件在工程应用中的输出功率衰减率情况.该研究可为光伏组件的清洗周期提供依据...     

沙尘对光伏组件表面冲蚀行为影响实验研究

文章根据野外沙漠的环境因素,基于气流挟沙喷射法,利用风沙冲蚀系统模拟沙漠的风沙环境,分析不同安装倾角、风速下,沙尘的冲蚀对光伏组件输出特性的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察光伏组件表面的冲蚀形貌。分析结果表明,光伏组件表面钢化绒面玻璃的冲蚀率随着冲蚀角的增加而增加,并在冲蚀角为90°时达到最大值。通过实验还发现,当冲蚀速度分别为25,30 m/s时,不同冲蚀角下,光伏组件的输出功率比未冲蚀光伏组件的输出功率分别降低了9.82%～16%,15.42%～24.46%,输出功率降低率的平均值分别为13%,19.39%。此外,通过比较发现,当冲蚀角为90°时,光伏组件的输出功率与未冲蚀光伏组件输出功率之间的差值较大,输出功率降低率的最大值为24.46%。     

光伏组件选型对光伏系统发电量的影响

深入研究了不同种类光伏组件在不同天气条件下的发电特性以及相同种类不同厂家光伏组件的发电特性。实验结果表明不同种类太阳电池在不同季节的发电特性存在明显差异。晶体硅和CIGS(铜铟镓硒)电池冬季发电量明显高于硅薄膜电池,最多可多发电10%左右;随时间推移,三者之间的差异先逐渐减小后增加,到夏季硅薄膜反超多晶硅和CIGS,最多可多发电20%左右。同时,结合光辐照度、温度、湿度等天气资料,测试结果表明:晶体硅和CIGS更适合辐照量高、温度低、湿度小的中国北部地区;硅薄膜在辐照度不高、温度高、湿度大的中国南部大部分地区具有更高发电量。     

一种光伏组件输出功率的估算模型

根据简化的太阳能电池模型,结合IEC60891关于任意条件下光伏组件的短路电流和开路电压的校正公式,提出了一种光伏组件输出功率估算模型。利用该模型估算了光伏组件在晴天、阴天、多云天气的输出功率,并与户外测试平台上实测组件的输出功率数据进行对比分析,验证了所提出的估算模型具有良好的精度与稳定性。     

光伏组件室外实验平台的设计与实现

基于LabVIEW软件开发光伏组件室外实验平台,集成了行业内公认的两个光伏标准中的三个室外实验。充分利用LabVIEW软件在工业测控领域中采集数据准确的优势。将光伏标准中要求非常详细的室外环境筛选条件排序后,与软件控制流程对应整合。完成了一套既满足光伏标准要求,又方便操作使用的实验操作平台。     

高海拔荒漠地区光伏组件衰减机理分析

光伏组件是光伏发电系统的核心部件,其光电转换效率主要受到环境温度、太阳辐照度和蒙尘特性等影响,但目前对于高海拔地区光伏组件光电转换效率衰减的机理尚不明确。文章以光伏电池板为研究对象,采用I-V曲线测试仪获得光伏组件的各项参数,重新定义光伏组件实际工作温度,建立光电转换效率与温度差之间关系的数学模型,并应用MATLAB软件进行仿真计算。仿真结果表明,当温度差超过75℃时,光伏组件光电转换效率的降低程度比较明显。同时,通过实际发电数据对模型进行验证,分析了光伏组件发电效率衰减的原因。     

光伏发电系统输出功率计算方法研究

准确计算光伏发电系统的输出功率,对光伏发电系统发电量的监管和光伏并网系统与电网调度、电力负荷等的配合问题具有重大意义。根据光伏发电系统的结构和工作原理,提出了光伏发电系统输出功率计算方法,可以计算任意太阳辐射量、环境温度、系统结构下的光伏发电系统输出功率。通过与真实光伏电站运行数据的比对,结果显示了光伏发电系统输出功率计算方法的适用性与准确性。     

积灰对光伏组件发电性能影响的研究

提出了一种评估积灰对光伏组件发电性能影响的有效方法及其数学模型。该方法通过监测光伏发电效率和光伏组件连续积灰的灰尘密度值,建立了输出功率退化数学模型,从理论上说明光伏组件表面积灰对发电效率的影响,为定量研究灰尘影响发电效率提供了理论支撑。搭建了试验平台进行试验研究,验证了输出功率退化数学模型的精度。     

光伏组件自动清洗系统的应用研究

针对积灰影响光伏组件发电量且现有光伏组件清洗方式不能满足大规模光伏电站清洗需求的情况,设计了1套光伏组件自动清洗系统。该自动清洗系统由水源、水泵、喷淋系统和可编程逻辑控制器(PLC)控制柜等组成,其可同时对3个光伏阵列进行清洗,实现光伏组件的自动清洗;然后以某8.2 MW光伏电站为例,研究了清洗前后光伏组件的I-V特性、表面温度、短路电流、开路电压、输出功率、光能转化效率的变化情况;最后分析了积灰对光伏电站经济性的影响。研究结果显示：1)相较于清洗前,清洗后光伏组件的I-V特性、表面温度、短路电流、开路电压、输出功率、光能转化效率均得到明显改善;2)当光伏组件表面处于稠密积灰状态时,经济损失基本平稳,日经济损失最高约可达4268元。由此可以说明,利用光伏组件自动清洗系统对光伏组件进行定期清洗尤为重要。     

雾霾对光伏组件输出特性的影响研究

该文通过数学建模研究雾霾相对湿度和质量浓度对辐照度的影响规律,并通过实验验证雾霾的相对湿度和质量浓度对辐照度和光伏组件输出功率的影响规律。实验结果表明：雾的相对湿度(RH)从23%上升至90%,辐照度下降52.17%,光伏组件输出功率下降46.5%,在相对湿度达到65%之后辐照度和功率下降幅度加快;霾质量浓度从18μg/m³增加至517μg/m³,RH=30%、50%、60%、75%、80%、90%时辐照度分别下降16.0%、25.0%、40.0%、74.4%、73.1%、68.6%,光伏组件输出功率分别下降21.8%、22.5%、35%、69.9%、70.1%、67.7%;RH从30%增加至90%,霾质量浓度为108、189、312、405、497μg/m³时辐照度分别下降60.0%、78.8%、800.%、85.1%、85.8%,光伏组件输出功率分别下降47.4%、73.3%、78.1%、82.5%、84.9%,随着RH的增大辐照度和输出功率的降幅在逐渐增大。关于雾的相对湿度和雾霾质量浓度对辐照度的影响进行数值模拟,...     

交变温度场对光伏组件性能的影响研究

为探究高海拔荒漠地区交变温度对运行光伏组件输出特性的影响,文章采用三维Solidworks建模与有限元Ansys workbench仿真协同方法,基于青海省海西州电站所处环境温度特征,模拟单一光伏组件在交变温度下的瞬态传热过程,分析温度场分布情况.仿真结果表明:光伏组件模型温度呈梯度分布,热量由前面板至背板,中心至边缘...     

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。     

基于石墨烯提升光伏组件散热性能实验研究

采用新型石墨烯材料用于光伏组件背板散热,以提高光伏组件能量转换效率.在硅太阳电池组件基础上分别设计并制作普通石墨烯薄膜组件以及石墨烯肋片复合结构组件,建立2种石墨烯光伏组件的热力学模型,搭建石墨烯组件散热性能测试平台进行实验研究,此外进行组件室外光伏电站的性能测试.实验结果表明,添加石墨烯及肋片能增强光伏组件散热性能和...