影响太阳能光伏发电的主要因素有哪些
影响太阳能光伏发电的主要因素有:
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。
影响太阳能光伏发电1:太阳高度,即太阳位于地平面以上的高度角。常常用太阳光线和地平线的夹角表示(h)。太阳高度角大,太阳高,太阳辐射强;反之,太阳高度角小,太阳低,太阳辐射弱。太阳高度在一天中是不断变化的。早晨日出时最低,到正午时最高;下午又逐渐减小,到日落时最低。太阳高度在一年中也是不断变化的,这是由于地球不仅在自转,而且又在围绕着太阳公转;地球自转轴与公转轨道平面不是垂直的,而是始终保持着一定的倾角23.5°。上半年,太阳从低纬度到高纬度逐渐升高,夏至太阳高度角达到最大,反之,冬至太阳高度角达到最小。对于某一平面来说,当太阳高度低时,光线穿过大气的路程较长,所以能量被衰减的就较多;同时,又由于光线以较小的角度投影到该地平面上,到达地面的能量也较小。反之,则较多。
影响太阳能光伏发电2:大气透明度,在大气层上界与光线垂直的平面上,太阳辐射强度基本上是一个常数;但是在地球表面上,太阳辐射强度却是经常变化的,主要是由于大气透明程度的不同引起的。大气透明度是表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数,在晴朗无云的天气,大气透明度高,到达地面的太阳辐射量就多。在天空中云雾很多或灰尘很多时,大气透明度就低,到达地面的太阳辐射量就少。可见,大气透明度是与天空中云量的多少以及大气中所含灰尘等杂质的多少关系很大的。
影响太阳能光伏发电3:地理纬度,太阳辐射量是由低纬度向高纬度逐渐减弱的。由于不同纬度的地区太阳光到达地面所经过的路程是不同的。纬度越低,太阳光到达地面经过的路径越短,那么到达地面的辐射量就大;反之,纬度越高,太阳光到达地面经过的路径越长,那么到达地面的辐射量就越小。
影响太阳能光伏发电效率的因素有哪些:在经济和社会的发展过程中,面临着非常大的难题,就是能源短缺的问题。在以前的经济发展的过程中,人们对于能源的开发和使用并没有一个度的认识,认为能源是源源不断的,可是在现在,人们又不得不为过度的开发能源进行弥补的工作。过去的经济建设中还存在着环境的污染和生态破坏的问题,所以现在发展新能源成为了促进经济发展的重点。太阳能作为一种新能源而且还是一种可再生的能源受到了人们的关注,在使用太阳能的过程中不会对环境造成太多的破坏,而且这种能源是可以循环利用的。但是在太阳能的光伏发电的过程中会出现很多的因素对发电的功率进行影响。一、太阳能光伏发电的发电原理;太阳能的光伏发电系统是由非常多的部件组成的,这其中包括太阳能的电池、电池的充和放电的控制器,计算机的监控设备和蓄电池以及一些辅助的设备。太阳能的光伏发电的原理主要是利用阳光的照射,在阳光照射太阳能电池的表面的时候,太阳光中的光子就会被太阳能电池的硅材料吸收,这样光子的能量就会通过硅原子使得太阳能电池内的电子发生变化。在太阳能电池与外部的电路相连接的时候,就是产生一定的输出功率,交大蓝天光伏发电系统就是一个光能转化为电能的过程。太阳能电池连接着蓄电的电池组,这样就可以将光能转化为电能的能源储存起来。进而通过电能的输送装置输送到电网中,以便人们使用。
影响太阳能光伏发电效率的因素:自然条件的影响:太阳高度角和地理纬度的影响,太阳高度角可以直接影响太阳的辐射强度,在纬度高的地区太阳的高度角就会越小,太阳的辐射强度就会越弱;在纬度低的地区,太阳高度角就会越大,这样太阳的辐射强度就会越强,因此在纬度低的地区,开发太阳能光伏发电更加具有可行性。大气透明度和海拔高度的影响,
大气的透明度是太阳光透过大气的一个参数,在天空晴朗的时候,大气的透明度就非常的高,太阳光对于地面的辐射就会强一些,反之则少;海拔高度越高时,空气就越稀薄,大气透明度就越大。因此海拔越高,太阳辐射能量也就越大,这些地区就更加适合开发太阳能光伏发电。
日照时数的影响,日照时数也是影响地面太阳能的一个重要因素。一般日照时间长,地面所获得的太阳总辐射量就多。逆变器整机效率对发电效率的影响,大功率的逆变器在满载时,效率必须在百分之九十以上。特别是在低负荷下供电时,仍须有较高的效率。逆变器效率的高低对太阳能光伏发电系统提高有效发电量和降低发电成本有重要的影响。光伏发电系统专用的逆变器在设计中应特别注意减少自身功率损耗,提高整机效率。所以为了提高输出效率,并网逆变器应具有最大功率点跟踪控制功能,随时跟随太阳能辐射能力而变化。此外还能根据日出、日落条件的不同自动进行开与关。
具体是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。
1.光伏发电的成本是多少:
一个面积60的屋顶,可以安装8KW左右的光伏组件。根据碳银公司的安装计划,电站终端目前的销售价格为4元/W(包括光伏元器件、逆变器、配电箱、支架等设备),一个60的电站投资需要3.2万元。(这里强调一下,这个成本计算是基于2020年光伏元器件的平均市场价格),533元/。一年发电基准电价为0.4153元/千瓦时(以2020年浙江省为例),20年国家补贴为8美分/千瓦时,居民用电量按0.53元/千瓦时计算。一年综合收益5898元,电站收回成本需要5.4年。
2.光伏发电的缺点:
转换效率低:光伏发电的转换效率是指光能转换为电能的效率。目前晶体硅光伏电池效率为13%~17%非晶体硅光伏电池转换效率只有6%~8%正式因为光电转换效率低,所以光伏发电功率密度也很低,这样以来就难以形成高功率发电系统。光电转换效率低是阻碍光伏发电发展的重要因素;
只能在白天工作:光伏发电有光才能发电,所以光伏发电只能在白天发电,夜里不能发电,而我们平时用电大多都是在夜里,光伏发电的工作特性与我们生活习惯不符;受气候环境影响大:长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会影响光伏发电。太阳能电池极板上不能有杂物遮挡,一旦有,光伏发电效率会降低很多很多;地域依赖性强:地理位置不同,气候不同,各地区日照资源相差很大。光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区效果才会好。