光伏组件横向竖向发电量对比分析

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大型荒漠并网光伏电站的横竖排布方式的优劣对比研究

大型荒漠并网光伏电站的横竖排布方式的优劣对比研究

技术改造—266—大型荒漠并网光伏电站的横竖排布方式的优劣对比研究黄维庆(乌什风凌电力科技有限公司,新疆 阿克苏 843300)合适的阵列排布方式对电站整体的发电量、施工、运维等方面均有较大益处。

反之则将产生各种麻烦或损失。

因此,选择适合自身地域条件的排布才是最核心的原则。

1、横放与竖放的优缺点对比1.1.横放相对于竖放的优点 1.1、光伏组件都有旁路二极管 热斑效应:一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。

大面积的光伏组件阵列广布于荒漠地带,部分组件经常因鸟粪、杂草等因素被局部遮挡而产生热斑。

这种效应能影响太阳电池的寿命。

有光照的太阳电池所产生的部分能量,都可能被遮蔽的电池所消耗。

为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏,最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管,以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。

因此,旁路二极管的作用就是:当电池片出现热斑效应不能发电时,起旁路作用,让其他电池片所产生的电流从二极管流过,使太阳能系统继续发电,不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。

1.2、二极管在纵向遮挡和横向遮挡时的作用 当组件纵向排布时,阴影会同时遮挡组件内部的 3个电池串,3个二极管若全部正向导通,则组件没有功率输出, 3个二极管若没有全部正向导通,则组件产生的功率会全部被遮挡电池片消耗,组件极少或没有功率输出。

1.3、光伏组件在上述工况下的输出功率 通过了解发现,组件横向遮挡电池片时,组件的输出功率约为正常输出功率的 2/3,说明二极管导通,起到保护作用,组件纵向遮挡电池片时,组件几乎没有功率输出。

在光伏电站中组件采用横向排布,可以减少阴影遮挡或热斑效应造成的发电量损失。

2.四排横放相对于两排竖放的微弱优点既然横向排布相对竖向排布有助于缓解阴影或热斑效应对光伏组件发电的影响,则应假定优先选择横向排布。

光伏组件阵列间距参照表

光伏组件阵列间距参照表

光伏组件阵列间距参照表光伏组件阵列是太阳能发电系统中的重要组成部分,它由多个光伏组件按照一定的布局方式组成。

光伏组件的间距布局直接影响到系统的发电效率和经济效益。

本文将为您介绍光伏组件阵列间距参照表,并详细解释不同间距对发电系统的影响。

一、间距参照表的基本要素光伏组件阵列间距参照表通常包括以下基本要素:组件排列方式:包括横向排列和纵向排列两种方式。

组件间距:指组件之间的横向和纵向间距。

纬度和季节:由于太阳高度角和方位角在不同纬度和季节下有所不同,因此参照表需要考虑不同地区和时间的特点。

二、横向排列间距参照表横向排列是指光伏组件按照东西方向排列的方式。

在确定横向排列间距时,需要考虑组件之间的阴影覆盖情况以及系统的发电效率。

以下是一个横向排列间距参照表的示例:三、纵向排列间距参照表纵向排列是指光伏组件按照南北方向排列的方式。

在选择纵向排列间距时,需要考虑组件与地面的倾斜角度、地面的反射率以及阴影效应等因素。

以下是一个纵向排列间距参照表的示例:四、间距对系统发电效果的影响合理的光伏组件阵列间距可以有效提高系统的发电效率。

如果间距过小,组件之间会互相遮挡产生阴影,导致系统发电效率下降;如果间距过大,可能浪费光能资源。

因此,根据实际情况和系统要求,选择合适的间距是非常重要的。

除了发电效率,间距还会对系统的经济效益产生一定的影响。

通过合理的间距布局,可以充分利用可利用空间,提高系统发电量,降低发电成本。

总而言之,光伏组件阵列的间距布局需要结合实际情况和系统要求进行选择。

参照表提供了初步的参考,但具体的间距还需要综合考虑光照条件、纬度、季节、阴影效应等因素。

通过科学的设计和合理的布局,可以最大限度地提高光伏发电系统的效率和经济效益。

不同安装朝向光伏系统发电量的研究

不同安装朝向光伏系统发电量的研究

不同安装朝向光伏系统发电量的研究1 引言随着常规化石能源的枯竭,环境问题也逐步加剧,各国都在加大力度进行可再生能源的研究和开发利用,其中,太阳能光伏发电技术具有代表性。

分布式光伏电站的安装,大多将光伏方阵安装到建筑物上,建筑物结构的复杂性,使得光伏系统的安装拥有一定的复杂性,尤其对光伏组件的朝向影响较大。

本文以河北某示范电站为例,通过实测数据,研究分析不同安装朝向对光伏系统发电量的影响。

2 光伏电站设计本项目位于河北省保定市,当地年平均气温12℃,年降水量550毫米,属于温带季风性气候,年日照2500-2900小时,无霜期165-210天。

光伏系统安装在生态示范建筑群上,此生态示范建筑由多栋二层小别墅构成,别墅坐北朝南建设,光伏组件安装在别墅的屋顶及墙体立面。

本项目应用单晶光伏组件,采取并网发电方式。

项目由5个独立的光伏系统构成,分别使光伏组件安装在生态示范建筑的屋顶南坡、屋顶北坡、北立面、东立面及西立面。

屋顶南坡安装光伏组件270(30)C1650*990共16块,安装方位角0°,倾斜角30°,选用2台2kW并网逆变器,系统装机容量4.32kW。

屋顶北坡安装光伏组件270(30)C1650*990共32块,安装方位角180°,倾斜角150°,选用2台4kW并网逆变器,系统装机容量8.64kW。

墙体北立面安装光伏组件205(24)C1330*990共15块,安装方位角-90°,倾斜角90°,选用1台3kW并网逆变器,系统安装容量3.075kW。

墙体东立面安装光伏组件270(30)C1650*990共18塊,安装方位角180°,倾斜角90°,选用1台5kW逆变器,系统装机容量4.86kW。

墙体西立面安装光伏组件270(30)C1650*990个共16块,安装方位角90°,倾斜角90°,选用2台2kW逆变器,系统装机容量4.32kW。

全方位大比拼:光伏组件横排和竖排发电量谁更高?谁更节省成本?

全方位大比拼:光伏组件横排和竖排发电量谁更高?谁更节省成本?

全方位大比拼:光伏组件横排和竖排发电量谁更高?谁更节省成本?(文末有惊喜偶)什么是组件横排、竖排?组件横排比竖排对占地和支架用量多?1、横排竖排占地面积比较有人说组件横排比竖排占地多,我们来研究一下,组件占地是在一定倾角的条件前排组件不遮挡后排(通常按冬至日真太阳时9:00-15:00前排不遮挡后排)。

那么只要组件容量一定,倾角一定,组件横排与竖排占地一样多,利用简单的平行四边形就可计算得出。

所谓的组件横排之后支架变高,阵列间距加大,只是中间视觉过程,实际占地几乎一样。

我们以30°倾角,3.0的影子倍率,40块尺寸为1650*992的组件,组件与组件间隔0.01米为例,实际计算占地面积。

组件横排为南北方向横排4块,东西方向10块;组件竖排为南北方向竖向2块,东西方向20块。

由图3可计算,组件横排占地156.925平米;由图4可计算,组件竖排2×20占地156.875平米;由图5可计算,组件竖排2×10竖排2个阵列占地面积为157.580平米。

所以,组件横排竖排占地几乎一致。

2、横排竖排支架用钢量比较支架用钢量理论上一样。

支架是将组件固定在上面,并支撑组件自重、抗风雪载荷等的结构。

在同一地区风雪载荷固定,组件倾角一致的条件下,被用支架来支撑的组件数量一定前提下,支架用钢量是一样的。

在实际设计中,组件横排4排组件需要5根梁,可能横排用钢量稍多一点,但其南北方向檩条用量会少,经部分设计院专家优化,实际应用中组件横排与竖排用钢量几乎一致。

3、横排竖排安装难度横排安装难度稍大。

组件横排后,支架高度通常会比竖排稍高,且在南北方向需要装4排组件,难度稍大。

但随着近些年光伏业的发展,组件安装队经验越来越丰富,并制作了各种组件安装辅助机构,可适应各种支架高度和形式,支架安装难度并不是阻碍组件横排普及的制约因素。

组件安装造价约占光伏电站总投资的1‰,即使横排比竖排安装造价提高10%,也仅会增加造价的万分之一,相比于发电量的增量,至少相差一个数量级。

太阳能光伏组件在不同跟踪方式下的发电量比较

太阳能光伏组件在不同跟踪方式下的发电量比较

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。

也是清洁能源,不产生任何的环境污染。

在全球环境污染和能源危机日益严重的今天,太阳能的充分利用对缓解能源危机、保护生态环境和保证经济的可持续发展具有重要意义。

在太阳能的有效利用当中,大阳能光伏利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域。

太阳能电池以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电子转换而产生电能。

目前,太阳能光伏电站的安装分为固定式与跟踪式两种;跟踪式又分为地平坐标全跟踪、地平坐标方位角跟踪、赤道坐标全跟踪、赤道坐标极轴跟踪、赤道坐标水平轴跟踪等多种形式。

本文将介绍固定安装系统与地平坐标全跟踪系统、赤道坐标极轴跟踪系统及这些系统在相同条件下太阳能光伏组件的发电量的对比差异。

一、安装方式简介(一)固定安装固定安装方式直接将太阳能光伏电池组件朝向低纬度地区放置(与地面成一定角度),以串并联的方式组成太阳能光伏阵列从而达到使用太阳能发电的目的,如图1所示:图1固定安装示意图(二)跟踪安装当太阳光垂直于光伏电池组件平面时太阳电池接收到的太阳能为最大,发出的电功率也最高;但地球每时每刻都在自转和绕太阳公转,因此太阳光到达光伏组件的入射角度每时每刻都在变化,而固定安装系统的组件阵列均为固定放置,并不能实时保证太阳光垂直入射到光伏组件上,所以固定的平板电池组件并未完全发挥其潜力,如图2所示:图2同样光密度下,入射角越大,接受等量的太阳能所需的太阳电池越多跟踪系统可以使太阳电池尽量对准太阳,使太阳光线尽可能垂直入射到太阳电池组件上,从而提高总体发电量,进而降低输出电能的成本。

1.地平坐标全跟踪,如图3所示:图3地平坐标全跟踪该种跟踪方式通过调整方位角和高度角来拟合太阳轨迹,因为是双轴跟踪因此可以让太阳光实时垂直入射到太阳电池。

2.赤道坐标极轴跟踪,如图4所示:该种跟踪方式是单轴跟踪,光伏组件与地面成一定角度并随南北指向的轴旋转匀速转动,上午组件面向东方,下午组件面向西方;根据不同的季节可以调整旋转轴的高度角。

阴影遮挡条件下半片光伏组件横竖向安装时的发电量对比分析

阴影遮挡条件下半片光伏组件横竖向安装时的发电量对比分析

太 阳 能第6期 总第338期2022年6月No.6 Total No.338 Jun., 2022SOLAR ENERGY0 引言随着全球性化石能源短缺、环境污染及气候变暖等问题日益严峻,大力发展新能源已成为全球热点问题。

在能源领域,全球煤炭需求放缓,发达国家去煤、减煤速度不断加快,以中国为主的发展中国家也已积极开始控制煤炭使用量。

光伏发电作为新能源中的佼佼者,以太阳能储量无限、无污染、不受地域限制等优势,在全球得到快速推广,2019年全球光伏发电装机容量高达114.9 GW,其中,中国光伏发电装机容量高达30.1 GW[1]。

随着光伏行业新技术的不断发展与碳中和时代的到来,光伏电站通过精细化设计来降低投资成本和提高发电量的方式越来越受到光伏行业人员的重视。

早晨与傍晚时,光伏阵列前后排阴影遮挡是影响光伏电站发电量的主要原因之一。

光伏发电系统中光伏阵列的前后排间距设计通常以当地冬至日真太阳时09:00~15:00期间光伏阵列前后排无阴影遮挡为原则;在该时间段内,光伏组件横向安装时与竖向安装时的发电量基本相同。

但在早晨与傍晚期间,前后排光伏阵列阴影遮挡会导致光伏组件采用不同安装方式时的发电量存在一定差异[2]。

针对传统的整片光伏组件而言,已有研究表明:整片光伏组件横向安装时的发电量比其竖向安装时的高[3]。

目前,新型半片光伏组件已占据大部分光伏市场,且其功率损耗比整片光伏组件低、发电量也更高。

由于半片光伏组件版型设计与整片光伏组件完全不同,行业内关于横向、竖向安装对半片光伏组件发电量的影响并没有明确研究结论。

基于此,本文结合太阳电池工作原理,运用LTspice电路仿真软件,对半片光伏组件采用不DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20210119.03 文章编号:1003-0417(2022)06-34-09阴影遮挡条件下半片光伏组件横竖向安装时的发电量对比分析慎小宝*,田书凯,郝东威,樊华龙,李万军,董长安(西安隆基清洁能源有限公司,西安 710018)摘 要:为提高光伏电站投资收益,针对阴影遮挡条件下横向、竖向不同安装方式对半片光伏组件发电量的影响进行了研究。

光伏组件横排及竖排布置时支架用钢量对比

光伏组件横排及竖排布置时支架用钢量对比

光伏组件横排及竖排布置时支架用钢量对比作者:王敏何文俊来源:《科技资讯》2019年第02期摘要:根据《光伏发电站设计规范》中对光伏支架的计算要求,以越南某30MW光伏电站项目为例,对光伏组件横排布置和竖排布置分别计算光伏支架并进行用钢量对比分析,分别得出了横排布置和竖排布置两种方案的用钢量对比结果,并提出了实际工程设计的合理化建议,可供类似工程参考。

关键词:光伏支架横排布置竖排布置用钢量对比中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)01(b)-00-02Abstract:According to the calculation requirements of MMS in “Code for design of photovoltaic power station”, taking a 30MW photovoltaic power station project in Vietnam as an example, The MMS of the horizontal arrangement and vertical arrangement for the photovoltaic module are calculated and compared, and obtained the comparison of the quantity of steel used in the arrangement of the two schemes, and some proposal that can be used for the actual engineering design are given,so as to similar project.Key words:Photovoltaic support; Horizontal arrangement; Vertical arrangement;Comparison of steel quantity光伏支架是光伏发电站的重要组成部分,支架的选择将直接影响光伏组件的运行安全、破损率及建设投资,在保证光伏组件正常运行的前提下,降低每组支架的用钢量已成为光伏发电工程的重点和难点。

太阳能光伏系统中阵列方位角对发电效率影响分析

太阳能光伏系统中阵列方位角对发电效率影响分析

太阳能光伏系统中阵列方位角对发电效率影响分析下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、引言太阳能光伏系统作为一种清洁能源技术,在全球范围内得到了广泛的应用和发展。

组串不同接线方式对光伏组件发电量的影响分析

组串不同接线方式对光伏组件发电量的影响分析

图1 C字形接线方式Fig. 1 C-shaped wiring methodC字形接线方式的优点是可依靠组件自身的电缆连接形成回路,线缆总长度较短,线损较小缺点是当后排组件受到阴影遮挡时,由于前、图2 一字形接线方式Fig. 2 one-line-shaped wiring method一字形接线方式的优点是当发生前、后排阴影遮挡时,只会影响单排光伏组件,失配损失较小;缺点是需要额外增加一根较长的电缆形成回图3 2种光伏组件横向4排布置的示意图Fig. 3 Four-row horizontal layout of two kinds of PV modules 在为期1年的测试周期内,单面组件组串和双面组件组串采用C字形接线方式时比采用一字形接线方式时每kW的发电量增益情况如表1所示。

图4 C 字形接线方式时的阴影遮挡情况Fig. 4 Shadow occlusion in the case of C-shaped wiringmethod under shadow图5 一字形接线方式时的阴影遮挡情况Fig. 5 Shadow occlusion in the case of one-line-shapedwiring method根据PVsyst 软件的模拟结果,双面组件组串采用C 字形接线方式时,由阴影遮挡造成的全式中,ΔP 为直流电缆线损,W ;ΔU 为电压降,V ;R θ为导线工作温度为θ时的电阻,Ωa. C 字形接线方式后排组件有遮挡时d. 一字形接线方式前排组件无遮挡时图6 双面组件组串采用2种接线方式时的阴影遮挡情况模型Fig. 6 Model of shadow occlusion when bifacial PV modules string adopt two kinds of wiring methodsc. 一字形接线方式后排组件有遮挡时b. C 字形接线方式前排组件无遮挡时双面组件横向4排布置的示意图Fig. 7 Schematic diagram of four-row horizontal layout ofbifacial PV modules中双面组件横向4排布置时,组件下沿离地高度是从低到高,第1排最低,第最高。

双面光伏板竖直发电实验

双面光伏板竖直发电实验

双面光伏板竖直发电实验光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了越来越多的关注和应用。

传统的光伏板一般是水平安装在屋顶或地面上,以最大程度地接收太阳光。

然而,近年来,一种新型的光伏板——双面光伏板逐渐崭露头角。

与传统的光伏板不同,双面光伏板可以同时从正面和背面吸收太阳光,从而提高发电效率。

为了验证双面光伏板的竖直发电效果,我们进行了一次实验。

实验中,我们选择了一块标准尺寸的双面光伏板,并将其竖直安装在一个固定的支架上。

为了保证实验的准确性,我们选择了一个晴朗的夏日,确保太阳光的强度和角度都是最适合的。

在实验开始前,我们先对双面光伏板进行了一系列的测试,包括光伏板的转换效率、背面发电效果等。

实验开始后,我们首先记录了双面光伏板正面和背面的发电功率。

通过实时监测,我们发现双面光伏板的正面发电功率明显高于背面。

这是因为正面直接面对太阳光,能够充分吸收和转换太阳能,而背面则受到了正面的阻挡,光线强度较弱。

然而,与传统的单面光伏板相比,双面光伏板的背面发电效果仍然是一个亮点。

接下来,我们对双面光伏板进行了不同角度的调整,以寻找最佳的发电效果。

通过实验数据的分析,我们发现当双面光伏板与地面成45度角时,正面和背面的发电功率达到了最大值。

这是因为45度角能够最大程度地接收太阳光,并且正面和背面的光线都能够充分照射到光伏板上。

除了角度的调整,我们还对双面光伏板的背面进行了一些改进。

我们在背面增加了一层反射材料,以提高背面光线的强度。

实验结果显示,这种改进能够显著提高背面的发电效果,使得双面光伏板的整体发电效率更高。

通过这次实验,我们验证了双面光伏板在竖直安装时的发电效果。

与传统的单面光伏板相比,双面光伏板能够同时从正面和背面吸收太阳光,从而提高发电效率。

在实际应用中,双面光伏板可以更好地适应不同的环境和场景,提供更多的发电能力。

未来,随着技术的不断进步,双面光伏板有望成为光伏发电领域的重要创新,为人们提供更加清洁、可靠的能源解决方案。

科普同样安装光伏,发电为何不同?一分钟看透真相!

科普同样安装光伏,发电为何不同?一分钟看透真相!

科普同样安装光伏,发电为何不同?一分钟看透真相!今日关键词“光伏”,回复“光伏”再给你看几篇文章。

随着光伏生产技术的进步和政府政策的支持,光伏发电近几年犹如“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”,越来越多的家庭开始在自家屋顶上安装光伏。

但是在光伏发电的过程中,不少用户发现为什么同样数量的光伏组件,相同时间段内发电数量却不同呢?别急,看完这个科普贴你就都明白了。

到底是什么原因造成了发电量的差异?01环境因素不同地区的光照条件(太阳能资源)是不同的,太阳能资源优越的地区,发电量自然就高。

总体上来说,我国是太阳能资源很丰富的地区,但是不同地区的太阳能资源差异还是很大。

西北部地区如西藏、青海、甘肃是我国太阳能资源最丰富地区,为一类地区;山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部为太阳能资源较丰富的二类地区;长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区为太阳能资源一般的三类地区;四川、贵州两省为太阳能资源最少的四类地区。

这样,是不是就不难理解同样的光伏为什么甘肃老李的发电量要比江苏老王的发电量大了吧。

02光伏组件阵列的安装角度安装组件时应向阳光最充足的方向安装(正南方最佳),而安装倾角则一般由安装地点的纬度决定,各地区稍有差异。

假定最佳安装角度的效率为100%,不同方位、角度安装光伏组件的效率见下图:03光伏系统的质量优质光伏产品的太阳能转换率要明显高于劣质产品。

接下来小盒子再教你几招提高光伏发电量01光伏组件安装的倾斜程度光伏组件的方位角一般选择正南方向,以使光伏电站单位容量的发电量最大。

只要在正南±20°之内,都不会对发电量有太大的影响,条件允许的话,应尽可能偏西南20°。

02光伏组件效率和品质计算公式:理论发电量=年平均太阳辐射总量×电池总面积×光电转化效率这里面有2个因素,电池面积和光电转化效率,这里面的转化效率对电站的发电量影响是直接的。

从实验视频看横向、竖向布置对光伏发电量的影响

从实验视频看横向、竖向布置对光伏发电量的影响

从实验视频看横向、竖向布置对光伏发电量的影响下面这个视频很多人都看过,一般的人都认识到:遮挡和角度对发电量影响很大!然而,我们还可以从视频中看出,光伏组件横向布置和竖向布置对发电量的影响!大家从这个视频中可以清楚的看到:1、如果完整遮挡一排短边,无论第一排、第二排、第三排,扬水器都无水流。

2、如果不完整遮挡一排短边,扬水器会有少量水流。

3、如果完整遮挡一排长边,扬水器会有较大量水流。

1、如果完整遮挡一排短边,无论第一排、第二排、第三排,扬水器都无水流。

完整遮挡第一排,无水流完整遮挡第二排,无水流完整遮挡第三排,无水流2、如果不完整遮挡一排短边,扬水器会有少量水流。

遮挡第四排、第五排各半片,有少量水流3、如果完整遮挡一排长边,扬水器会有较大量水流。

完整遮挡第一排,有较大量水流完整遮挡第一排、第二排、第三排,仍有少量水流上述情况的原因在2014年的一篇文章《光伏组件竖向、横向布置不同,发电量差异大!》中有详细介绍,在此再简单说一下。

60片的光伏组件的电路结构图,每两个长排使用一个旁路二极管。

图3:光伏组件的电路结构图1、如果完整遮挡一排短边,无论第一排、第二排、第三排,3个支路都被遮挡,无电流,所以扬水器都无水流。

2、如果不完整遮挡一排短边,因为每个支路遮挡都不完整,所以三个支路都有少量电流,所以扬水器会有少量水流。

3、如果完整遮挡一排长边,仅一个支路无电流,其他两个支路都有电流,所以扬水器会有较大量水流。

在实验室,也曾做过如下的测试。

采用了下面7种不同的遮挡方式。

这7种遮挡方式中,组件的电流和功率如下图。

从上述实验室试验也可见,竖向遮挡发电量直接为0,而横向遮挡则能保持一定的发电量。

在实际分布式光伏项目中,由于屋顶面积有限,前后间距不可能太大,光伏组件在早晚时的遮挡是不可避免的。

光伏组件的安装有下面两种方式:横向安装、竖向安装。

显然,当横向安装的时候,早晚会发生横向遮挡,仍会保持一定的发电量;当竖向安装的时候,早晚会发生竖向遮挡,发电量会直接为0;可见:屋顶分布式光伏电站采用横向安装会比竖向安装的发电量高。

不同光伏组件布置方式下发电量比较

不同光伏组件布置方式下发电量比较

不同光伏组件布置方式下发电量比较目前,大部分地面和屋顶光伏项目均采用固定倾角的安装方式。

尽管在个别地面光伏项目中采用的自动追日系统可以使发电量提高20%-30% [1]但由于支架成本的大幅增高(1〜2.5倍甚至更高)以及运行维护成本的大量增加,一定程度上限制了这种安装方式的推广。

为此,本文尝试分析一年两种倾角安装及一年四种倾角安装方式的发电量及其经济性,探讨其可行性。

根据不同纬度下各地太阳辐射特点不同,其推荐安装倾角存在差别,[2-3] 推断不同安装方式对其影响不同。

因此,本文选择不同纬度的内蒙古海拉尔49. 1 3 °、新疆乌鲁木齐43.47°、北京39.56°和广东广州2 3 . 08 °作为研究对象,采用四种不同布置方式比较设计容量为1MW勺光伏组件年发电量,分别为水平安装、固定倾角安装、冬夏变换两次角度安装和四季变换四次角度。

文中各发电量结果采用公式计算获得。

为了保证计算结果的可信性,选择相同参考地点和布置方式,本文首先与PVsyst 模拟结果进行了比较,以确认文中方法的准确性。

一、计算原理不同倾角下,各月的太阳总辐射量来源于上海电力学院辐射分析软件,各种安装方式下的角度选择参考上海电力学院优化数值。

计算各月发电量公式为:其中,N为每月的天数(d) ; P为系统功率(kW ;Ht为当月平均日峰值小时数( h/d ),该值与月最大总辐射量(kWh/m2.d)数值相同;n为系统总效率,包括光伏阵列效率、逆变器转换效率和交流并网效率,折算n =77%将各月发电量相加即为年总发电量。

二、计算方法确认计算方法确认部分选用中国区中高纬度的北京地区为例进行验证。

采用PVsyst 设计软件,光伏组件选择英利公司生产的120W、15V的多晶硅电池,采用18块串联、30块并联的连接方式;逆变器选择Santerno公司生产的47kW并网逆变器;各项损耗均设置为系统默认值。

光伏组件安装倾角、朝向对发电量的影响

光伏组件安装倾角、朝向对发电量的影响

作者:一气贯长空光伏组件安装倾角、朝向对发电量的影响随着光伏组件价格的快速下降,BIPV项目越来越受到关注。

然而,开展BIPV项目时,光伏组件的朝向、倾角基本都不是最佳倾角。

比如,苹果公司耗资50亿美金打造的总部办公大楼"Apple Park"。

其圆环的顶部全部铺设光伏组件,装机容量为17MW。

当加州的阳光透过360度通透环形体,射入大楼内部,被滤去大部分紫外线和热量后的阳光,再也没有刺眼和暴晒。

然而,这种情况下,光伏组件的朝向是360°的!这种安装方式,对发电量有什么影响?基本所有的BIPV项目,首先满足的是建筑要求。

因此,光伏组件无法按照最佳倾角安装。

本文介绍不同安装朝向、倾角,对BIPV项目发电量的影响。

实际上,在不同经纬度的地区,组件的朝向、倾角变化,对于发电量影响程度,相差非常大!下图是在北纬35~40°之间,可以用来估算的。

图1:某地不同方向发电量示意从上图可以看出,在北纬35~40°之间的BIPV项目,相对于最佳倾角安装,如果:组件安装在南立面,发电量损失可能会高达30%!组件朝东、朝西安装,发电量损失可能会高达20%!而组件安装在东、西里面,发电量损失甚至高达50%!小科普倾角(高度角):光伏组件朝南布置,与水平地面之间的夹角;方位角:正南方为0°,光伏组件的东、西朝向与正南方向的夹角。

二、组件安装方位角对于发电量的影响BIPV项目中,当组件安装的方位角不为0时,对发电量影响有多大?本文选择了4个地点,纬度分别为40.6°、37.6°、32°、21.2°,计算了在这4个地点,当光伏组件的安装方向不是朝向南,而与正南有一定夹角时,发电量的变化。

组件安装方位角从-90°~90°变化时(正东为90°,正西为-90°),发电量的变化进如下图所示。

从上面的4张图中可以看出,当方位角从-90°~90°变化时,发电量变化有如下特点:1)在同一地点,方位角朝东、朝西变化,对发电量的影响相同;即朝东、朝西安装,发电量一样。

光伏组件布局对发电效率的影响及优化分析

光伏组件布局对发电效率的影响及优化分析

光伏组件布局对发电效率的影响及优化分析摘要:本论文研究了光伏组件布局对太阳能发电效率的影响,并进行了优化分析。

通过对不同布局方式的光伏组件进行实验和模拟,研究了组件之间的间距、角度、朝向等参数对发电效率的影响。

结果显示,合理的组件布局可以显著提高太阳能发电系统的效率。

优化布局使得光伏组件能够更好地捕获太阳辐射,减少阴影遮挡和光能损失。

本研究为光伏电站的设计和建设提供了有益的指导和参考。

关键词:光伏组件布局;太阳能发电效率;优化分析;太阳能捕获;光能损失引言:随着对可再生能源的需求日益增长,太阳能发电作为一种清洁、无污染的能源逐渐受到广泛关注。

然而,光伏发电系统的效率直接影响其经济可行性和实际应用价值。

因此,对光伏组件布局对发电效率的影响进行深入研究和优化分析变得尤为重要。

本论文旨在探究不同布局方式对太阳能发电效率的影响,并通过实验和模拟为光伏电站的设计提供有益的指导和参考。

我们相信,通过合理的布局优化,将能够进一步提高光伏发电系统的性能,推动可再生能源的可持续发展。

一、光伏组件布局对太阳能发电效率的影响随着全球对清洁能源的需求日益增加,太阳能发电作为一种环保、可再生的能源形式,受到了越来越多的重视。

光伏组件作为太阳能发电系统的核心部分,其布局方式对整个系统的发电效率有着重要影响。

在光伏电站的设计和建设过程中,合理的组件布局可以最大限度地利用太阳能资源,提高光能转换效率,降低能源成本,增加发电量。

1、光伏组件的布局涉及到多个因素,包括组件之间的间距、角度、朝向等。

首先,适当的组件间距可以减少阴影遮挡,避免不必要的能量损失。

合理的间距设计可以确保光伏组件之间不会互相遮挡,从而充分利用太阳辐射,使每个组件都能发挥最大发电能力。

其次,组件布置的角度和朝向对太阳能的捕获和利用效率也有重要影响。

根据所在地的纬度、季节和太阳高度角等因素,调整光伏组件的倾斜角度和朝向,可以最大程度地使组件正对着太阳,从而最大限度地吸收太阳辐射,提高发电效率。

不同类型跟踪系统的光伏电站发电量对比分析

不同类型跟踪系统的光伏电站发电量对比分析

不同类型跟踪系统的光伏电站发电量对比分析随着国内光伏发电站的大量建设,光伏发电的度电成本成为了行业内关注的焦点。

不同类型的光伏发电站通常使用归一化的度电成本来对其经济性进行比较,其定义为:归一化度电成本=寿命期成本/寿命期发电量(元/kW?h)。

由此可见,在成本不变的情况下,增加发电量可以有效降低度电成本,提高经济收益。

采用跟踪系统的光伏发电技术能有效提高光伏发电站对辐照量的利用率,从而达到提高光伏发电站的发电量、降低度电成本的目的。

目前,主要的跟踪系统形式有平单轴跟踪、斜单轴跟踪和双轴跟踪。

本文对这3种支架类型的光伏发电站发电量进行了仿真计算,并与采用固定支架的发电量进行了对比分析。

1仿真计算本文使用PVsyst光伏发电系统仿真设计软件对采用固定支架、平单轴跟踪系统、斜单轴跟踪系统和双轴跟踪系统的光伏发电站发电量进行仿真分析,并对不同形式光伏发电站的发电量计算结果进行了对比。

1.1仿真条件在进行仿真计算时,将项目地址选择在太阳能资源丰富的新疆哈密地区。

哈密位于北纬42.82°,东经93.52°,根据Meternorm 6.1数据库中的信息,该地区水平面上的总辐照量如表1所示。

固定支架方阵的角度根据软件计算的最佳倾角选择为43°,平单轴的跟踪范围设置为常规的-45°~45°,斜单轴根据目前常见的厂家参数,将南北向斜单轴倾角设置为20°,跟踪范围与平单轴相同,双轴支架倾角设置为0°~80°,跟踪范围设置为-180°~180°。

为了便于分析,在仿真时将4种类型光伏电站的容量均设置为1 MW,核心设备分别选用305 W的多晶硅组件及500kW的集中式逆变器。

每18个组件为一串,固定支架方阵一个支架上双排安装两个组串,平单轴及斜单轴每个支架安装一个组串,双轴每个支架安装两个组串。

1.2平面布置按照18个组件一串,共184串的配置对光伏发电元总平面进行布置,并建立阴影遮挡模型。

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光伏组件竖向、横向布置不同,发电量差异大!
在光伏电站的设计中,光伏组件的放置有两种设计方案:
方案一:竖向布置,如下图。

图1光伏组件竖向布置的光伏电站
方案二:横向布置,如下图。

图2光伏组件横向布置的光伏电站
根据我的了解,目前竖向布置的电站会更多一些。

主要原因是,竖向布置安装方便,横向布置时,最上面的一块安装比较费劲!这就影响了施工进度。

经过与业内的多位专家探讨之后,发现一横、一竖,对发电量的影响太大了!逐步说明这个问题。

1、前后遮挡造成电站电量损失
在电站设计过程中,阵列间距是非常重要的一个参数。

由于土地面积的限制,阵列间距一般只考虑冬至日6个小时不遮挡。

然而,6小时之外,太阳能辐照度仍是足以发电的。

从本人获得的光伏电站的实测数据来看,大部分电站冬至日的发电时间在7小时以上,在西部甚至可以达到9个小时。

(一个简单的判别方法,日照时数是辐射强度≥120W/m2的时间长度,而辐射强度≥50W/m2时,逆变器就可以向电网供电。

因此,当12月份的日照时数在6h以上时,发电时间肯定大于6h。


结论1:我们为了减少占地面积,在早晚前后光伏方阵必然会有遮挡,造成发电量损失。

2、光伏组件都有旁路二极管
热斑效应:一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。

这种效应能严重的破坏太阳电池。

有光照的太阳电池所产生的部分能量,都可能被遮蔽的电池所消耗。

为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏,最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管,以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。

因此,旁路二极管的作用就是:当电池片出现热斑效应不能发电时,起旁路作用,
让其它电池片所产生的电流从二极管流出,使太阳能发电系统继续发电,不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。

上一张60片的光伏组件的电路结构图。

图3光伏组件的电路结构图
结论2:光伏组件式需要旁路二极管的。

3、二极管在纵向遮挡和横向遮挡时的作用
图4纵向布置时被遮挡的图
图5横向布置时被遮挡的图
当组件纵向排布时,阴影会同时遮挡3个电池串,3个二极管若全部正向导通,则组件没有功率输出,3个二极管若没有全部正向导
通,则组件产生的功率会全部被遮挡电池消耗,组件也没有功率输出。

当组件横向排布时,阴影只遮挡1个电池串,被遮挡电池串对应的旁路二极管会承受正压而导通,这时被遮挡电池串产生的功率全部被遮挡电池消耗,同时二极管正向导通,可以避免被遮挡电池消耗未被遮挡电池串产生的功率,另外2个电池串可以正常输出功率。

结论3:纵向遮挡,3串都受影响,3串的输出功率都降低;横向遮挡,只有1串受影响,另外2串正常工作。

标准测试条件(即温度25℃,光谱分布AM1.5,辐照强度是1000W/m2,)下,未遮挡、纵向遮挡、横向遮挡的输出功率图:
图6 组件未被遮挡时的输出功率图
图7纵向遮挡(图4遮挡方式)时组件的输出功率图
图8 横向遮挡(图5遮挡方式)时组件的输出功率图从图中可以看到,组件横向遮挡电池片时,组件的输出功率约为正常输出功率的2/3,说明二极管导通,起到保护作用,组件纵向遮挡电池片时,组件几乎没有功率输出,测试结果与理论一致。

结论4:在光伏电站中组件采用横向排布,可以减少阴影遮挡造成的发电量损失。

为了更好的说明这一问题,借用网友“李京大明”的一组实验实测
的数据来说明。

采用了下面7种不同的遮挡方式。

这7种遮挡方式中,方案2和方案6、方案3和方案7的遮挡量基本相同。

那他们的输出功率呢?看下表。

方式 1 2345 6 7
24.5534.063433.1134.49 33.5
Voc 34.62
3.450.470.330.28 5.8 5.2
Isc 5.88
8516119200 174 P204
可以看出,方案6的输出功率远大于方案2,方案7的输出功率远大于方案3。

纵向安装阴影遮挡后,二极管全部导通,在这种情况下,组件的电流是很低,小于1A;横向安装阴影遮挡后,仅有一个二极管导通,其余两个是正常的,所以功率降低不大。

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