沙漠沙尘对光伏组件输出性能影响实验研究

针对风沙环境下光伏组件的积沙现象,以积沙特性(积沙密度及沙尘粒径)为研究对象,采用人工铺沙的室外试验方式,结合温度性能探讨沙尘对光伏组件最大输出功率及填充因子的影响规律。研究表明:随积沙密度逐渐增大,最大输出功率呈下降趋势——积沙导致组件温度的降低进而对转换效率的提高无法弥补其削弱组件透光度带来的功率损失。填充因子变化趋势相反,且在35 g/m~2时(组件温度谷值处)达到峰值;随沙尘粒径逐渐增大,组件最大输出功率先增大后减小再增大,在粒径0.08～0.10 mm处发生突降,同时填充因子在该区间出现谷值。研究可指导风沙运动频发地区沙漠光伏电站的清洁规划以及不同粒度特征下沙漠光伏电站的产能损失预估。     

沙漠环境沙尘覆盖下的光伏组件输出特性研究

采取野外测试与实验室测试相结合的方法,对内蒙古库布齐沙漠环境下的光伏组件输出特性进行研究分析。结果显示:自然沙漠环境下,积尘时间和安装倾角对沙尘覆盖下的光伏组件的输出功率均有较大影响。光伏组件暴露在自然环境下10个多月不做人工清洗,其输出功率损耗率最大可达30%;与此同时,实验室的测试结果表明,随着组件表面积尘密度的增加,组件的转换效率呈对数衰减。     

太阳能光伏组件表面沙尘沉降规律研究

运用Fluent中混合模型对沙粒在光伏组件表面的沉降行为进行模拟计算。分析了不同的风速以及安装倾角时,光伏组件表面沉降规律的变化情况。研究结果表明:风速越大、安装倾角越大,沙尘在组件表面的沉降分层明显;通过公式计算组件表面的沉降量,知道风速不变时,安装倾角的角度越大,沙尘在组件表面的沉降量也越大;安装倾角不变时,当风速越大,沙尘的沉降量却越小,说明安装倾角以及风速是影响光伏组件表面沙尘沉降的两个重要因素。     

一种环境变化下的高效率光伏组件最大功率点跟踪方法

为实现在环境变化下光伏组件高功率发电的目的,提出一种环境变化下的高效率光伏组件最大功率点跟踪方法。基于Lambert W函数实现光伏组件最大功率点提取,利用光强电压阈值设定法达到环境变化的自动识别,实现环境变化下光伏组件最大功率点跟踪目的。仿真及实验表明,该方法可在环境变化中有效跟踪光伏组件最大功率点,与扰动观察相比,发电效率提高了8.2%。     

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%。     

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。     

沙漠沙尘粒径对太阳能光伏组件性能影响的实验研究

通过选用不同粒径的沙漠沙尘颗粒沉积于太阳能光伏组件表面,对太阳能光伏组件的背板温度变化及输出特性进行实验研究。结果表明:随着沉积在光伏组件表面的沙尘粒径(0.05～0.3 mm)变化,组件的开路电压变化较小,其最大差值为0.25 V,变化幅度约1.2%;对短路电流和输出功率有较大影响,短路电流的最大差值大约为13%,输出功率的最大差值约为17%。     

不同标称功率光伏组件替换使用时的模型研究

针对某类光伏组件无备件更换时替换成其他标称功率光伏组件使用的可行性进行研究,通过Matlab软件仿真模拟不同标称功率光伏组件串联后的输出特性曲线,以实物实验来验证效果;并对不同标称功率光伏组件构成的光伏组串运行时的温度进行测试,用于判断光伏组件是否存在发热烧坏的情况。结果显示：1)采用不同标称功率光伏组件形成的光伏组串的I-U曲线和P-U曲线均在达到最大值之前出现了一个拐点,曲线不如采用相同标称功率光伏组件时的平滑。2)当两块较大标称功率光伏组件串联时,其中一块被替换为较小标称功率光伏组件后,其整体的最大输出功率会降低,但输出功率的这种变动不影响光伏组件的正常使用;而当两块较小标称功率光伏组件串联时,其中一块被替换为较大标称功率光伏组件后,其整体的最大输出功率基本不变。由此可知,当相同标称功率的光伏组件备件不足时,最好替换的光伏组件不要与被替换光伏组件的标称功率差异太大,否则容易引起光伏组串较大的输出功率损失。3)低标称功率的光伏组件与高标称功率光伏组件串联后,光伏组件的表面温度在正常范围内,光伏组件可正常运行。该研究为光伏组件备件不足带来的困扰提供了解决方案。     

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。     

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...     

表面积灰影响光伏组件泄漏电流与衰减寿命的研究

主要研究发生电位诱导衰减的光伏组件在表面积灰作用下,其泄漏电流和输出功率的变化机理,以Peck方程为基础,建立覆灰光伏组件模型;利用实验室模拟现场环境,从泄漏电流、活化能指数Ea和最大功率点功率3个角度分析灰尘积累的影响。实验结果表明:表面覆灰与环境湿度的共同作用会大大增加组件泄漏电流、减小使用寿命;利用灰尘密度和泄漏电流的近似线性关系,推导出覆灰与洁净组件的功率衰减相关系数λ,可用来准确预测覆灰组件的功率衰减;提出的覆灰模型对光伏组件实际泄漏电流和功率衰减特性具有较好的拟合效果。     

基于电压空间矢量180°解耦的开绕组双逆变器光伏发电系统无功补偿控制

为满足高压大功率光伏并网发电需求,研究了一种新型的开绕组双逆变器光伏发电系统拓扑结构。该拓扑中2组光伏阵列可独立工作在各自的最大功率点,有助于提高光伏系统的发电效率。但在遮挡或组件损坏等因素影响下,2组光伏阵列输出功率不平衡,会导致输出功率较大的光伏阵列所对应的逆变器产生过调制现象,导致并网电流波形变差。该文通过结合开绕组双逆变器光伏发电系统数学模型,介绍一种适用于开绕组双逆变器系统的控制方案来完成各组光伏阵列的最大功率输出,同时提出一种简单有效的无功补偿方案来避免过调制现象的发生。仿真和实验结果验证了所提方案的正确性。     

积尘对太阳能光伏电池板表面玻璃透过率的影响分析

灰尘是广泛存在于大气中的微粒,影响大气对太阳光的折射率和透过率并进而影响空气能见度,累积在太阳能光伏组件表面,遮挡了光线的入射,降低太阳能光伏组件表面封装玻璃透过率,从而降低太阳能光伏组件的功率输出。通过对光伏组件表面积尘对透过率的影响研究,可为光伏发电技术提供一定的理论基础,实验结果可会对进一步的光伏发电研究起到一定的借鉴作用。     

便携式I-V测试仪测试结果准确性的影响因素研究

采用便携式I-V测试仪在户外进行光伏组件最大功率测试时,测试结果会不同程度地受到外界因素的影响,从而使得到的光伏组件最大功率测试结果出现偏差.本文通过对比不同外界因素(比如:太阳辐照度、辐照计摆放位置、光伏组件工作温度及风速等)下测试得到的光伏组件最大输出功率值,分析不同外界因素对户外采用便携式I-V测试仪进行光伏组件...     

基于模糊控制的光伏MPPT算法改进

基于模糊控制算法提出一种改进的最大功率点跟踪(MPPT)算法。观察光伏(PV)组件的功率-电压(P-V)特征曲线,在同一温度下,不同光照情况下的最大功率点近似在一条曲线上。通过对不同环境条件下的最大功率点进行拟合,由光伏组件的输出功率和环境温度可以得到一个用于模糊控制器输入的电压值。由于拟合曲线不一定精确,单独使用模糊控制追踪最大功率点存在误差。针对上述问题,在使用模糊控制使光伏组件的输出功率稳定在最大功率点附近后,再使用电导增量法(INC)追踪并稳定在最大功率点。通过Matlab仿真和硬件实验,验证改进算法的可行性。     

邯郸地区温度和灰尘对独立太阳能光伏发电系统的影响

通过具体的实验,研究邯郸市温度和灰尘对太阳能光伏发电系统的影响。利用红外测温仪测量太阳能光伏板温度,记录温度变化对输出电流、电压、功率的影响;对比光伏板在干净及积尘下系统输出电流、电压、功率的变化。结果表明:温度及灰尘对系统的影响较小。     

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...     

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...     

异构焊带在光伏组件中的应用

焊带表面结构与光伏组件功率存在一定的对应关系,通过优化焊带表面结构可优化光伏组件内部光路,从而提升光伏组件功率。该文采用4种不同表面结构的焊带,制备出4种类型的光伏组件,结合理论模拟和实验测试,研究了焊带的表面压花结构对光伏组件功率及可靠性的影响。结果表明,在标准测试条件下,斜纹、疏竖纹、密竖纹异构焊带光伏组件与常规焊带光伏组件相比,功率分别提升了0.5%、1.18%和2%,密竖纹异构焊带光学增益最优;与标准测试结果一致,在户外运用时,密竖纹异构焊带光伏组件提升功率最优。另外,研究还发现,斜纹异构焊带光伏组件基本不受安装方向的影响,竖纹异构焊带光伏组件横装优于竖装。     

光伏组件潜在诱导衰减的研究

光伏组件的潜在诱导衰减(PID)会减少光伏发电系统对外输出的电能,严重情况下会使光伏发电系统瘫痪,几乎无法对外输出电能。在温度为85℃和85%湿度的条件下,对单块光伏组件进行潜在诱导衰减效应的模拟测试,即组件的铝边框和输出端产生1000 V的电势差,每隔6 h测试组件的电致发光(EL)和I-V性能,老化时间持续了48 h。结果表明:该效应会使组件产生漏电,漏电程度随着实验持续的时间而变得严重。运用电容器原理去解释潜在诱导衰减产生的物理机制,前板采用亚克力板去制作新的光伏组件,能使组件的功率衰减控制在5%以内,完全具有抗PID的性能。