光热,光电,光伏这三者有哪些区别
光热即光致热效应,最简单的理解就是光照使物体具有一定热能,就好像晒太阳一样。光热一般应用在:太阳能热水器、太阳能灶等等
光电与光伏是同一种东西,即光生伏特效应。这就是光电。光线使半导体器件产生电流电压的现象。光电一般应用在光伏发电,最常见的就是太阳能电池板。
一般情况下光伏逆变器电感如果发热不是很严重,是不会对产品造成影响的,因为我们都知道能量守恒定律,电感发热是因为电能转化为了热能,并散发出来。不过只要这个温度不超过一定范围是没有事情的,如果电感发热很严重就要分析问题了,一般有如下问题:
1)可能是由于电感的线圈电阻较低,而电流过大导致的发热温度过高;如果是这种情况导致的发热异常,可以通过增加电压频率的方式来尝试解决。
(2)有可能是选择的电感的磁芯粉末配方不适合导致的,磁芯粉末配方是非常具有技术含量的,使用了不合适的粉末配方就很容易在使用或者测试时出现问题;如果是粉末配方出错,解决方案就是更改粉末配方。
(3)有可能是电感类型选型错误导致发热异常。适用于光伏逆变器的电感类型还是比较多的,如果在选型环节沟通不到位还是比较容易出错的。针对这种情况的解决方案就是重新选型即可。
(4)有可能是电路板设计缺陷:这种情况相对来说会比较少出现,但也是存在这种可能性的。如果是电路板设计缺陷,那造成的损失就会比较大,解决方案要么就是重新设计电路板,要么就是重新制定电感方案。
在一定的条件下,光伏组件中缺陷区域(被遮挡、裂纹、气泡、脱层、脏污、内部连接失败等)被当做负载消耗其它区域所产生的能量,导致局部过热,这种现象称为光伏组件的“热斑效应”。
▼热斑的成因
太阳电池热斑是指太阳电池组件在阳光照射下,由于部分组件受到遮挡无法工作,使得被遮挡的升温远远大于被遮盖部分,致使温度过高出现烧坏的暗斑,如下图。热斑可能导致整个电池组件损坏,造成损失。于是需要了解造成热斑的内在原因,从而减小热斑形成的可能性。而导致热斑形成主要由两个因素——内阻和电池片自身的暗流。
▼热斑效应的危害
热斑效应可导致电池局部烧毁形成暗斑、焊点熔化、封装材料老化等永久损坏,是影响光伏组件输出功率和使用寿命的的重要因素,甚至可能导致安全隐患。
▼解决热斑效应的方法
在组件上加旁路二极管。通常情况下,旁路二极管不影响组件正常工作,当组件被遮挡时,这时候旁路二极管导通,防止组件产生热斑效应。
优化制造工艺。组件生产时使用同一档次的电池片、焊接前检查隐裂片、防止漏焊虚焊、增加组件整体强度等。
▼电站预防组件热斑效应的措施
1、及时清除组件附近的杂草等异物;及时清理组件表面的灰尘、鸟粪等异物;保证组件表面无杂物。
2、合理设定组件清洗时间:防止气温过低而结冰等现象出现。
3、搬运组件时尽量减少组件碰撞等现象,禁止在组件上站、坐、躺等,以防组件内部损伤。
1.太阳能资源
在光伏电站实际装机容量一定的情况下,光伏系统的发电量是由太阳的辐射强度决定的,太阳辐射量与发电量呈正相关关系。太阳的辐射强度、光谱特性是随着气象条件而改变的。
2.组件安装方式
同一地区不同安装角度的倾斜面辐射量不一样,倾斜面辐射量可通过调整电池板倾角(支架采用固定可调式)或加装跟踪设备(支架采用跟踪式)来增加。
3.逆变器容量配比
逆变器容量配比指逆变器的额定功率与所带光伏组件容量的比例。
由于光伏组件的发电量传送到逆变器,中间会有很多环节造成折减,且逆变器、箱变等设备大部分时间是没有办法达到满负荷运转的,因此,光伏组件容量应略大于逆变器额定容量。根据经验,在太阳能资源较好的地区,光伏组件:逆变器=1.2:1是一个最佳的设计比例。
4.组件串并联匹配
组件串联会由于组件的电流差异造成电流损失,组串并联会由于组串的电压差异造成电压损失。
CNCA/CTS00X-2014《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》(征求意见稿)中:要求组件串联失配损失最高不应超过2%。
5.组件遮挡
组件遮挡包括灰尘遮挡、积雪遮挡、杂草、树木、电池板及其他建筑物等遮挡,遮挡会降低组件接收到的辐射量,影响组件散热,从而引起组件输出功率下降,还有可能导致热斑。
6.组件温度特性
随着晶体硅电池温度的增加,开路电压减少,在20-100℃范围,大约每升高1℃每片电池的电压减少2mV;而电流随温度的增加略有上升。总的来说,温度升高太阳电池的功率下降,典型功率温度系数为-0.35%/℃,即电池温度每升高1℃,则功率减少0.35%。
7.组件功率衰减
组件功率的衰减是指随着光照时间的增长,组件输出功率逐渐下降的现象。组件衰减与组件本身的特性有关。其衰减现象可大致分为三类:破坏性因素导致的组件功率骤然衰减;组件初始的光致衰减;组件的老化衰减。
CNCA/CTS00X-2014《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》多晶硅组件1年内衰降率不超过2.5%,2年内衰降率不超过3.2%;单晶硅组件1年内衰降不应超过3.0%,2年内衰降不应超过4.2%。
8.设备运行稳定性
光伏发电系统中设备故障停机直接影响电站的发电量,如逆变器以上的交流设备若发生故障停机,那么造成的损失电量将是巨大的。另外,设备虽然在运行但是不在最佳性能状态运行,也会造成电量损失。
9.例行维护
例行维护检修是电站必须进行的工作,安排好检修计划可以减少损失电量。电站应结合自身情况,合理制定检修时间,同时应提升检修的工作效率,减少电站因正常维护检修而损失的发电量。
10.电网消纳
由于电网消纳的原因,一些地区电网调度要求光伏电站限功率运行。
首先,第一点:
当光伏组件工作时,温度分布不是均匀的
第二点:
肯定电池片的温度最高,理由如下:
1.正常的组件阳光基本上是被电池片吸收了,电池片正面的反射率可以做到4%以下,也就是说96%以上被吸收了,尽管只有不到20%的光转化为了电能,其他的部分基本都发热了;
2.玻璃和EVA的透光率都非常高,换句话说吸收率非常低,自然发热也低。同理背板的反射率也要求高,自然吸收也低;
3.即使有EVA或背板因发热被黄变或烧穿,那也是因为电池片或焊带发热导致;
异常的组件,比如热班的组件,就更是电池片或焊接不良导致的发热了。
所以电池片是发热源,按照温度高低依次:电池片—EVA—背板或玻璃
如果测试背板的温度150,电池片可能到200了
第三点:
如果你想得到最直观的感受,可以用专用设备,有种红外感应仪器,把镜头对准光伏组件,在屏幕上可以看到,组件不同部分依照温度高低,显示的颜色是不同的。
第四点:
简单分析一下,由于组件内部电池片可能存在隐裂以及其他潜在质量问题,当使用一段时间后,也会造成工作温度分布不均匀。
就是这样。
就在全世界都在发展新能源,扩建风电、太阳能发电之际,研究发现,太阳能发电场可能对环境造成意外后果,包括全球变暖,甚至还会引发更多降水,对全球气候造成系统性影响。
土地平坦、人口稀少、日照充足的沙漠一直是太阳能发电厂首选,全球十大太阳能发电厂都位于沙漠或干旱地区。大约10年前,英国物理学家 David MacKay的研究引起人们的注意,他曾表示在撒哈拉沙漠1万平方公里范围内兴建太阳能,就足以为全世界提供电力。
瑞典隆德大学和西悉尼大学的科学家认为,将世界最大的沙漠改造成巨大的太阳能电场可行,发电量可达到目前全球能源需求4倍之多。现在突尼斯和摩洛哥的太阳能电厂计划,就可满足欧洲数百万家庭的电力需求。但科学家担忧,虽然太阳能面板可吸收大部分阳光,但只有约15%~20%入射能量转化为电能,剩下的会变成热量返回给环境。且太阳能面板通常颜色很深,因此会比地面吸收更多额外能量,而地面原本可以反射回去的热量会发散到周围环境。
数学模型显示,如果太阳能发电场覆盖撒哈拉以南地区20%土地,会使沙漠当地温度升高1.5°C。覆盖率为50%时,温度升高2.5°C。且这种变暖会通过大气和海洋运动散布到全球, 20%覆盖率下使世界平均温度提高0.16°C,50%覆盖率下提高0.39°C。但温度变化并不均匀,两级地区比热带地区温暖的多,增加北极冰川的损失。这可能进一步加速全球变暖,冰川会反射阳光,但海水不行,损失冰川意味着吸收更多太阳能,导致变暖加速。
因此靠太阳能延缓全球变暖的想法,最终可能会起相反作用。科学家表示,如果这些影响仅作用在局部地区,比如人口稀少且贫瘠的沙漠,可能无关紧要,但要改变全球的电力结构,所需设备规模巨大,重新散发的热量将通过大气流动而重新分配,对气候产生区域性甚至全球性影响