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光伏發電核心技術問題全解析

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光伏發電核心技術問題全解析

發布日期:2017-02-10 作者: 點擊:

中心議題:   

  光伏發電核心技術問題全解析  

核心問題:   

  太陽能資源數據及評估  

  光伏係統的選址和場地評估  

  選定蓄電池容量和蓄電池組安裝   

  充電控製器性能和防止遭受雷擊的措施  

  逆變器疊加使用和控製逆變-體機的優缺點  

  離網光伏發電係統的壽命  

  局部電網的設計   

  光伏電站的跟蹤監控和運行數據分析與評估  

  離網光伏發電係統的成本分析  

  光伏發電係統的驗收內容  

  太陽能光伏建築一體化原則   

  規劃先行是太陽能光伏建築-體化的關鍵    

  光能發電是當今世界的尖端科技,將為全人類徹底解決“能源危機”“環境汙染”和“可持續發展”等三大世界難題,將做出曆史性、跨世代的偉大貢獻,將為人類利用新能源、新技術方麵進入一個嶄新的時代,在現實的發展中存在這若幹的核心問題。   

  1 太陽能資源數據及評估   

  1.1 太陽能資源數據   

  太陽能輻射數據可以從縣級氣象台取得,也可以從國家氣象局取得。從氣象局取得的數據為水平麵的輻射數據,包括:水平麵總輻射、水平麵直接輻射和水平麵散射輻射。   

  太陽能資源數據主要包括:各月的太陽能`總輻射量(輻照度)或太陽能總輻射量和輻射強度的每月日平均值。與其相關的氣候狀況的數據主要包括:年平均氣溫,年平均最高氣溫,年平均最低氣溫,一年內最長連續陰天數(含降水或降雪天),年平均風速,年最大風速,年冰雹次數,年沙暴日數。其中,太陽能總輻射量的各月數值是必不可少的。此外,還應提供上述各項數據最近5~10年的累計數據,以評估太陽能資源數和氣候狀況數據的有效性。   

  1.2太陽能資源數據有效性的評估   

  將氣象台或相關部門提供的太陽能資源數據用於光伏係統設計,在某些情況下仍需對其有效性進行評估。   

  首先,當一個具體場地的太陽能資源數據不夠完整或缺少多年的累積數據,就必須對太陽輻射的有效性和量值進行評估。   

  其次,雖然當地的太陽能資源數據比較完整,而且太陽輻射情況也較好,但由於候選場地處於多山地區或附近存在明顯影響太陽輻射的地形地貌。在這種情況下要通過研究候選場地周圍鄰近地區的平均數據變化,來評估當地太陽能資源數據的有效性。   

  再次,從氣象部門得到的數據是水平麵的數據,包括:水平麵直接輻射和水平麵散射輻射,從而得到水平麵上總輻射量數據。但是,在太陽能光伏發電的實際應用中,為了得到更多的發電量和電池組件自清潔的需要,固定安裝的方陣通常是傾斜的,這就需要計算得出傾斜麵上的太陽能輻射量(通常要大於水平麵上的輻射量)。但是,這一計算過程非常複雜,所以人們常常直接采用水平麵上的數據,或者采用經驗係數的方法進行簡單換算,這對計算的精度產生了影響。近些年來,已經開發了一些軟件,不但可以方便地解決這些計算問題,其數據庫中還往往儲存大量不同地區的太陽能輻射數據,有些還具有光伏係統分析設計功能。   

  2 光伏係統的選址和場地評估   

  2.1 在光伏係統選址時需消除陰影影響   

  太陽能電池依賴於日光照射而發電,當投射到電池板上的日光被遮擋時,方陣功率輸出特性將受到嚴重影響,在電池板上的一個小小陰影也能夠使其   性能大大降低,因此,在光伏係統設計和安裝過程中仔細地確定陽光通路和避開陰影,對保證方陣的額定功率和降低光伏係統發電成本極為重要。   

  場地出現的陰影經常來自樹木、草木、附近的建築,還有太陽收集器的撐杆和金屬線等。作為一般原則,確定從上午9點~下午3點沒有陰影為好。在冬季的月份當太陽的仰角低,電池板被遮擋經常是一個比較大的問題,應引起光伏係統設計者和光伏電站運行人員的重視。中國位於地球的北半球,對太陽能電池方陣發電最不利的陰影出現在12月21日(即冬至)前後一段時間。   

  為消除陰影影響,選擇場地後必須確認以下條件是否滿足:

  (1)在一年的任何月份,投向太陽能電池方陣的陽光都不會被遮擋;

  (2)每天上午9點~下午3點太陽能電池板上無陰影;

  (3)識別上午9點~下午3點遮擋太陽能電池方陣的障礙物,消除陰影來源;

  (4)如無法消除產生陰影的因素,也可考慮移動太陽能電池方陣或增加容量,以彌補由於陰影造成的損失。

  2.2 光伏係統場地的評估   在對光伏係統場地評估時,應該進行以下評估。   

  (1)一般日照條件評估  當依據要求收集到候選場地的太陽能資源數據後,還應到現場仔細觀察場地附近地障礙物,評估太陽陰影對太陽能電池方陣發電的影響,並提出避   開障礙物或移開障礙物的建議。通過在屋頂、牆上或院子裏或直接觀測,為滿足方陣的全年日照條件尋找一個最佳方位。在北半球正南是太陽能電池方陣最基本的方位。如果確保方陣麵向正南或0°方位角,則每天的日照性能將是最好的。然而,應考慮當地氣候特征的影響並仔細評價,例如:如杲場地附近早晨有霧籠罩,則需要調整方陣略微偏向西南,以獲取滯後中午一段時間的更為有效的太陽輻射。   

  (2)測算方陣運行時間  太陽能電池方陣接受陽光照射時間越長,係統每日可發出的電能就越多。因此當方陣在場地的方位和高度初步確定後,需要評估和測定太陽能電池板在不同季節裏每日的可運行時間。   

  


相關標簽:光伏發電安裝施工

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