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    影响光伏组件及系统效率的因素有哪些?

    放大字体  缩小字体 发布日期:2022-09-11 09:10:41    来源:本站    作者:标准件之家    浏览次数:802
    导读

     一、组件的衰减:光致衰减也称S-W效应。a-Si∶H薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的性能下降,称为StaEbler-Wronski效应(D.L.Staebler和C.R.Wronski最早发现。个人认为光伏

    一、元件的衰减:光致衰减也叫S-W效应。A-SiH薄膜长时间受到强光或电流照射,会在其内部产生缺陷,降低薄膜的性能,这种现象称为StaEbler-Wronski效应(由D.L.Staebler和C.R.Wronski首先发现)。认为单个光伏组件的衰减实际上是硅片性能的衰减。第一,硅片会发生缓慢的化学反应,在长期的有氧环境中被氧化,从而降低性能,这是模块长期衰减的主要原因。在真空成型过程中,硼(空穴)和磷(施主)会按一定比例掺杂,提高硅片的载流子迁移率,从而提高元件性能。而硼作为缺电子原子,会与氧原子(施主)发生化合物反应,降低载流子迁移率,从而降低元件性能。这是组件在第一年衰减约2%的主要原因。元件的衰减可以分为:1。元器件的功率因破坏性因素而突然衰减,主要是指焊接过程中元器件焊接不良、封装过程中缺胶,或搬运安装过程中元器件操作不当,甚至使用过程中冰雹的猛烈冲击,导致元器件内部开裂、电芯严重破损等现象。2.组件的初始光致衰减,即光伏组件的输出功率在使用的最初几天明显下降,但随后趋于稳定,一般在2%以下;3.元器件老化衰减,即长期使用中极慢的功率下降,年衰减0.8%,25年衰减不超过20%;25年效率保修已经在日本和德国两家光伏公司的模块上得到证实。2012年以后,国产光伏组件已经基本满足要求,生产光伏组件的设备和材料基本都是从西德进口的。二、系统效率:(个人认为系统效率的衰减可以忽略不计,系统效率的降低可以通过设备的局部更新或维护来满足要求,就像火电站、水电站一样,不提衰减。影响发电的关键因素是系统效率。系统效率中考虑的主要因素有:灰尘和雨水引起的效率降低、温度引起的效率降低、元件串联不匹配引起的效率降低、逆变器的功率损耗、DC/交流电缆的功率损耗、变压器的功率损耗、跟踪系统的精度等。1)灰尘和防雨罩导致的效率降低。大型光伏电站一般位于戈壁地区,风沙大,降水少。考虑到管理人员手动清理方阵组件的一般频率,衰减值为8%;2)温度引起的效率降低。太阳能电池组件的输出电压会降低,电流会增加,组件的实际效率会降低,发电量会减少。因此,温度引起的效率降低是必须考虑的重要因素。设计时要考虑温度变化引起的电压变化,根据这种变化选择串联的模块数量,保证模块大部分时间能工作在最大跟踪功率范围内。考虑0.45%/K的功率变化和月辐照量,可以计算加权平均值。由于不同地区的环境温度存在一定差异,对系统效率的影响也不同,所以考虑温度因素,系统效率降低了3%。3)串联的元件不匹配导致效率降低。由于生产工艺问题,不同组件之间的功率和电流存在一定偏差,单个电池模块对系统影响不大。但是光伏并网电站是由许多串联和并联的电池模块组成的,组件之间功率和电流的偏差会对光伏电站的发电效率产生一定的影响。由于电流不一致,元件串联的效率降低,效率选择为2%的降低。4)DC电缆的功率损耗根据设计经验,conv使用的专用光伏电缆的数量

    5)逆变器的功率损耗目前国产大功率逆变器(500kW)的效率基本达到了系统效率的97.5%。并网逆变器无变压器,两个并联逆变器由双分裂变压器隔离。逆变器中不考虑变压器效率,即逆变器的功率损耗可以是97.5%,取97.5%。6)交流电缆的功率损失。因为光伏并网电站一般采用局部升压方式并网,交流电缆通常是高压电缆,这部分损耗较小。交流部分的电缆损耗经计算约为1%。7)变压器功率损耗变压器为成熟产品,选用高效变压器。变压器效率98%,即功率损耗计约2%。综合以上功率损耗,我们可以计算出系统效率:元件粉尘损耗、元件温度效率损耗、元件失配损耗、线路压降损耗、逆变器效率、升压变压器效率、交流线路损耗等。我们可以计算光伏电站的系统效率:系统效率:=(1-8%) * (1-3%) * (1-2%) * (1-1)。通过以上分析可以得出,光伏并网电站系统的效率通常为80%。

     
    (文/标准件之家)
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