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。     

双面光伏组件在多类型光伏电站中的发电特性研究

针对双面光伏组件在水面、农光互补、平单轴、彩钢瓦等不同背景和不同支架类型光伏电站中的发电特性进行了分析与实证,结果表明:在水上光伏电站,双面光伏组件较单面光伏组件的年均发电量增益为5.39%;在农光互补光伏电站,双面光伏组件较单面光伏组件的年均发电量增益达11.96%;采用平单轴跟踪支架的双面光伏组件较采用固定支架的单面光伏组件的年均发电量增益达20.17%;以10°倾角铺设时,白色彩钢瓦上的双面光伏组件较蓝色彩钢瓦上的单面光伏组件的年均发电量增益可达9.11%。利用PVsyst软件对上述电站进行发电量模拟,结果显示:采用平单轴跟踪支架的双面光伏组件的模拟结果与实际数据基本一致;彩钢瓦屋顶电站的模拟值与实际值趋势一致,但实际值比模拟值偏低;水上光伏电站的模拟值和实际值在夏季的趋势相同,但在冬季时相差较大;农光互补光伏电站受地面植被的影响,其模拟值和实际值有较大差别。     

上海地区各种光伏组件户外发电性能比较和衰减原因分析

主要利用中国科学院上海微系统与信息技术研究所嘉定园区配置的光伏组件户外测试系统,针对各种光伏组件(类型包括:多晶硅、n型单面和双面、PERC单晶硅和多晶硅、12栅单晶硅、HIT单面和双面、CIGS组件、CdTe组件)在上海地区的应用,于2016年6月1日～2018年7月20日开展了户外实证监测。首先通过室内标定对比了各种光伏组件的衰减,然后利用户外实证发电量对比了各种光伏组件的户外发电性能,进而分析了各种光伏组件的衰减原因。     

不同因素对各类型晶体硅光伏组件温度系数的影响研究

以7种不同类型的晶体硅光伏组件作为研究对象,通过温度系数测量实验,针对光伏组件老化、太阳电池技术、太阳电池尺寸、光伏组件类型等因素对晶体硅光伏组件温度系数的影响进行了分析研究。首先研究了常规老化多晶硅光伏组件的温度系数,然后探讨了双面单晶硅光伏组件温度系数测试方法的具体要求,最后对比分析了采用不同太阳电池技术和尺寸封装的不同类型单晶硅光伏组件的温度系数。研究结果表明：1)在光伏电站现场使用过的常规老化多晶硅光伏组件的温度系数依然保持稳定;2)使用门框内表面为黑色的瞬态太阳光模拟器对双面单晶硅光伏组件进行温度系数测试时,可以不必对光伏组件背部进行遮挡;3)并串结构的半片单晶硅光伏组件的温度系数与太阳电池尺寸、单面或双面发电无直接关系;4)PERC、TOPCon单晶硅光伏组件的温度系数虽然存在一定的差异,但总体来看差异不大。     

双面光伏组件背面无遮挡时的发电量研究

针对以常规方式安装双面光伏组件时组件背面存在一定遮挡会影响其发电量这一情况,通过对双面光伏组件分别安装于固定式光伏支架、平单轴跟踪光伏支架时组件背面有、无遮挡,以及背景反射率不同时双面光伏组件的发电量情况进行分析,结果发现,在双面光伏组件背面无遮挡的前提下,当采用平单轴跟踪光伏支架且地面背景为白色时,双面光伏组件的发电...     

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...     

基于双面组件的可调支架光伏发电系统仿真研究

以双面光伏组件和可调支架系统为基础,以青海格尔木为模拟地点,利用PVsyst光伏仿真软件,分析了不同调节次数的可调支架系统与固定支架系统在组件正面和背面辐射量、系统发电量、系统收益的差异。研究结果表明：通过调节支架改变光伏组件的角度后,组件最低点离地高度也在变化,直接影响组件正面和背面的辐射接收;光伏方阵前后间距影响土地利用率（GCR）,土地利用率降低后,背面的辐射量和系统发电量都有一定的增加;相对于固定支架双面发电系统,可调支架双面系统在不同调节次数下的组件背面全年辐射量均有一定降低,但整体的发电量得益于正面辐射的增益,最高可达4.8%左右;技术和经济比较结果显示,双面组件采用可调支架系统,每年2次的调节方式,25年生命周期内系统收益最高。文章还分析了单面发电组件和双面组件系统使用可调支架的经济性对比,在相同的调节次数下,双面组件系统的增益明显高于单面组件系统。本文的研究成果对可调支架双面组件发电系统的设计具指导作用。     

双面光伏组件发电特性实证及模拟研究

研究了双面光伏组件的发电模型,同时对双面光伏组件在不同场景下的发电特性进行了分析和研究。结果表明:与单面光伏组件相比,双面光伏组件在白漆和白石子场景下的发电量增益分别为17.82%和18.34%。应用PVsyst软件对实证系统进行发电量模拟,对比模拟数据和实证数据后发现,背景反射率对模拟结果的影响较大,通过调整地面反射率参数,可使模拟结果更接近于实际情况。     

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。     

组串不同接线方式对光伏组件发电量的影响分析

研究了单面和双面光伏组件的组串分别采用C字形和一字形接线方式时的发电特性。实证电站的结果表明:在为期1年的测试周期里,单面光伏组件组串采用C字形接线方式时每kW的全年发电量比采用一字形接线方式时的高0.12%;而双面光伏组件组串采用C字形接线方式时每kW的全年发电量比采用一字形接线方式时的高0.26%。利用PVsyst软件模拟组件发电量,并与实证数据进行比较,结果发现,模拟结果和实证数据的趋势一致。同时研究了组串不同接线方式时影响双面光伏组件发电量的3个主要因素。     

双面组件光伏电站最优容配比的研究

通过对采用双面光伏组件的光伏电站(以下简称"双面组件光伏电站")系统效率损失进行分析,发现在光伏组件-逆变器容配比(下文简称"容配比")变化的情况下,逆变器过载损失对此类光伏电站发电量的影响最大.提出了双面组件光伏电站容配比的优化方法,并以太阳能资源Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地区的典型城市为例,进行了不同容配比和背景反射率下双面组件...     

异质结光伏组件的发电效果研究

为研究异质结光伏组件的实际发电效果,收集某光伏发电站近两年的发电量数据,得到单块组件的月均发电量.通过对比分析,验证该异质结光伏组件相对于多晶光伏组件在发电效率方面的优越性,且与理论增益相符.通过计算冬夏两季的月均发电量和月均辐照度,证明相比多晶光伏组件,温度升高对该异质结光伏组件的功率影响更小,与理论上异质结光伏组件...     

光伏组件辐照度增益研究

为有效分析双面光伏组件、平单轴跟踪技术较固定倾角单面光伏组件的辐照度的增益,通过固定倾角和平单轴视日运行轨迹分析,利用视觉因子方法,构建平单轴双面光伏组件辐照度模型。通过测试与分析,当组件阵列宽度为2 m、行间距为5 m、组件离地高度为2 m、地面反射率为0.2、双面系数为0.75的情况下,杭州地区的双面、平单轴、平单轴双面的辐照度增益分别为0.076、0.078、0.161;此外,当水平散射辐射量占比越高,双面增益越明显,水平直射辐射量占比越高,平单轴增益越明显。为不同地区的平单轴、双面光伏组件的安装与应用,提供理论指导。     

光伏电站中光伏组件串联数的新设计思路

在对光伏电站的光伏方阵进行设计时,行业内大部分设计人员在计算光伏组件串联数时往往会忽略"光伏组件工作条件下的极限温度"与"气象极限温度"二者的区别,习惯上采用气象极限温度来计算光伏组件串联数.通过分析光伏组件工作条件下的极限温度与气象极限温度的区别,指出了常规计算时采用气象极限温度取值存在的问题,拓宽了看待光伏组件工作...     

不同地面背景对双面光伏组件发电性能的影响

以双面光伏组件为研究对象,通过理论计算和实验研究的方法,对双面组件在不同地面背景下的发电性能进行理论分析与实验验证。研究结果表明:双面组件的功率增益随地面背景的反射率增大而增大,随辐照度增加而降低,双面组件在反射率最大的铝箔地面与反射率最小的草坪地面的最大功率增益分别为25.30%和8.24%。     

A power-rating model for crystalline silicon PV modules

A model for the performance of generic crystalline silicon photovoltaic (PV) modules is proposed. The model represents the output power of the module as a function of module temperature and in-plane irradiance, with a number of coefficients to be determined by fitting to measured performance data from indoor or outdoor measurements. The model has been validated using data from 3 different modules characterized through extensive measurements in outdoor conditions over several seasons. The model was then applied to indoor measurement data for 18 different PV modules to investigate the variability in modeled output from different module types. It was found that for a Central European climate the modeled output of the 18 modules varies with a standard deviation (SD) of 1.22%, but that the between-module variation is higher at low irradiance (SD of 3.8%). The variability between modules of different types is thus smaller than the uncertainty normally found in the total solar irradiation per year for a given site. We conclude that the model can therefore be used for generalized estimates of PV performance with only a relatively small impact on the overall uncertainty of such estimates resulting from different module types.     

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。     

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...