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并不是所有的光伏電站的發(fā)電效率都是一樣的,光伏電站如何提高發(fā)電效率?除了跟太陽能輻射量情況、光伏電池組件的傾斜角度等因素有關(guān)之外,影響的因素還有哪些呢?具體的情況如何?下面跟我公司的光伏發(fā)電一起來了解吧。
太陽能輻射量情況
光伏電池組件轉(zhuǎn)換效率一定的情況下,光伏系統(tǒng)的發(fā)電量由太陽輻射強(qiáng)度決定。通常情況下光伏系統(tǒng)對(duì)太陽輻射的利用效率只有10%左右。所以要考慮到太陽能輻射強(qiáng)度、光譜特性,以及氣候情況。
光伏電池組件的傾斜角度
光伏組件的方位角一般選擇正南方向,以使光伏電站單位容量的發(fā)電量較大。只要在正南±20°之內(nèi),都不會(huì)對(duì)發(fā)電量有太大的影響,條件允許的話,應(yīng)盡可能偏西南20°。
光伏組件效率和品質(zhì)
計(jì)算公式:理論發(fā)電量=年平均太陽輻射總量*電池總面積*光電轉(zhuǎn)化效率,這里面有兩個(gè)因素電池面積和光電轉(zhuǎn)化效率,轉(zhuǎn)化效率對(duì)電站的發(fā)電量影響是直接的。
組件匹配損失
凡是串聯(lián)就會(huì)由于組件電流差異造成電流損失,凡是并聯(lián)就會(huì)由于組件的電壓差異造成電壓損失。損失可能達(dá)到8%以上。光伏專家,昕潔新能源團(tuán)隊(duì)已經(jīng)幫助成千上萬的家庭和企業(yè)主綠色在過去的幾年中,我們有三個(gè)很好的理由你也應(yīng)該使用這個(gè)產(chǎn)品。要想降低匹配損失耗損,以提高電站發(fā)電量,要注意以下幾個(gè)方面:1、減少匹配損失,盡量采用電流一致的組件串聯(lián);2、組件的衰減盡可能保持一致;3、隔離二極管。
溫度(通風(fēng))
有數(shù)據(jù)表明,溫度上升1℃,晶體硅光伏組件組大輸出功率下降0.04%。所以要避免溫度對(duì)發(fā)電量的影響,保持組建良好通風(fēng)條件。
灰塵的損失不容小視
晶硅組件的面板為鋼化玻璃,長期露空中,自然會(huì)有有機(jī)物和大量灰塵堆積。表面落灰遮擋光線,會(huì)降低組件輸出效率,直接影響發(fā)電量。同時(shí)還可能造成組件的“熱斑”效應(yīng),導(dǎo)致組件損壞。
陰影、積雪遮擋
在電站選址過程中,一定要注意對(duì)光線的遮蔽物。避開可能產(chǎn)生光線遮蔽的區(qū)域。根據(jù)電路原理,組件串聯(lián)時(shí),電流是由較少的一塊決定的,因此如果有一塊有陰影,就會(huì)影響這一路組件的發(fā)電功率。同樣,冬天的積雪要及時(shí)清除。
輸出功率跟蹤(MPPT)
MPPT效率是決定光伏逆變器發(fā)電量的關(guān)鍵因素,其重要性遠(yuǎn)超過光伏逆變器本身的效率。MPPT效率等于硬件效率乘以軟件效率。市政等公共建筑物:由于管理規(guī)范統(tǒng)一,用戶負(fù)荷和商業(yè)行為相對(duì)可靠,安裝積極性高,市政等公共建筑物也適合分布式光伏地集中連片建設(shè)。硬件效率主要由電流傳感器的精度,采樣電路的精度來決定;軟件效率由采樣頻率決定。MPPT實(shí)現(xiàn)的方法有很多種,但是不管用哪種方法,首先要測量組件功率變化,再對(duì)變化做出反應(yīng)。這其中的關(guān)鍵元器件就是電流傳感器,它的精度和線性誤差將直接決定硬性效率,而軟件的采樣頻率也是由硬件的精度來決定。
第二高潮起:1945年-1965年,在第二次結(jié)束后,一些有遠(yuǎn)見的認(rèn)識(shí)已經(jīng)注意到石油資源正在逐漸減少,呼吁人們重視這一問題,從而推動(dòng)了太陽能研究工作的開展,并且成立了太陽能學(xué)術(shù)組織,舉辦學(xué)術(shù)交流和展覽會(huì)再次興起太陽能研究熱潮。1952年法國國家研究中心在比利牛斯山東部建成一座功率為50kw的太陽爐。太陽能輻射量情況光伏電池組件轉(zhuǎn)換效率一定的情況下,光伏系統(tǒng)的發(fā)電量由太陽輻射強(qiáng)度決定。1954年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成實(shí)用型硅太陽電池,為光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。1960年,帶有石英窗的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)問世。這20年中加強(qiáng)了太陽能基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究。
第三高潮期:1973-1980年,1973年10月中東爆發(fā),使那些依靠從中東地區(qū)大量進(jìn)口廉價(jià)石油的國家,在經(jīng)濟(jì)上遭到沉重打擊,世界發(fā)生了“能源危機(jī)”。從而使許多國家,尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國家,重新加強(qiáng)了對(duì)太陽能及其它可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持,在世界上再次興起了開發(fā)利用太陽能熱潮。1973年美國制定了政府的陽光發(fā)電計(jì)劃,太陽能研究經(jīng)費(fèi)大幅度增長,成立太陽能開發(fā)銀行,促進(jìn)太陽能產(chǎn)品的商業(yè)化。高潮起:1900-1920年,世界上太陽能研究的重點(diǎn)仍是太陽能動(dòng)力裝置。1974年日本政府制定了“陽光計(jì)劃”。世界上出現(xiàn)的開發(fā)利用太陽能熱潮,對(duì)我國也產(chǎn)生了巨大的影響,1975年在河南安陽召開“全國太陽能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”,進(jìn)一步推動(dòng)了我國太陽能事業(yè)的發(fā)展。這一次會(huì)議之后,太陽能研究和推廣工作納入了我國的政府計(jì)劃,獲得了專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和物資支持。
儲(chǔ)能電站與光伏電站不同之處在于:分布式光伏電站就近與電網(wǎng)并網(wǎng),發(fā)電時(shí)可供自己使用多余電量上網(wǎng);而儲(chǔ)能電站則需要加裝儲(chǔ)能電池。儲(chǔ)能電池的電量可以在晚上光伏電站不發(fā)電的時(shí)候釋放,以達(dá)到自發(fā)多用的效果。
光伏扶貧電站
儲(chǔ)能電站不單單需要加裝儲(chǔ)能電池,同時(shí)并網(wǎng)逆變器也需要更換成并離逆變器才可使用。
那么儲(chǔ)能電站到底電池需要多大?需要多少?
儲(chǔ)能電站中儲(chǔ)能容量大小是根據(jù)用電設(shè)備功率大小使用時(shí)間配比而成。如果不在意使用時(shí)間,能用多久是多久的話。儲(chǔ)能電池配多少都是容量都可以,但是電壓要匹配。
如果想要設(shè)施內(nèi)用電器滿足一定的使用時(shí)間,都需要單獨(dú)計(jì)算儲(chǔ)能容量。儲(chǔ)能多了電量用不了浪費(fèi)成本,儲(chǔ)能少了滿足不了自用需求。所有的儲(chǔ)能系統(tǒng)基本沒有統(tǒng)一的,只能通過用電功率、時(shí)間結(jié)合當(dāng)?shù)毓庹召Y源單獨(dú)計(jì)算。
儲(chǔ)能電站(系統(tǒng))在電網(wǎng)中主要考慮“負(fù)荷調(diào)節(jié)、配合新能源接入、彌補(bǔ)線損、功率補(bǔ)償、提高電能質(zhì)量、孤網(wǎng)運(yùn)行、削峰填谷”等幾大功能應(yīng)用。通俗一點(diǎn)解釋,儲(chǔ)能電站就像一個(gè)蓄水池,可以把用電低谷期富余的水儲(chǔ)存起來,在用電高峰的時(shí)候再拿出來用,這樣就減少了電能的浪費(fèi);此外儲(chǔ)能電站還能減少線損,增加線路和設(shè)備使用壽命。賺錢每發(fā)一度電都有補(bǔ)貼(部分地方還有地方補(bǔ)貼哦),用不完的電還可以賣給電網(wǎng),過去花錢用電,現(xiàn)在賣電賺錢,收益率高達(dá)10%以上。隨著儲(chǔ)能蓄電池價(jià)格大幅下調(diào),儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備多樣化,根據(jù)用電情況,合理利用儲(chǔ)能系統(tǒng),提高經(jīng)濟(jì)效益。
已經(jīng)安裝光伏的地方也可以加裝并聯(lián)儲(chǔ)能系統(tǒng)。并網(wǎng)儲(chǔ)能光伏發(fā)電系統(tǒng),能夠存儲(chǔ)能多余的發(fā)電量,提高自發(fā)自用比例,適用于光伏自發(fā)自用不能余量上網(wǎng)、自用電價(jià)比上網(wǎng)電價(jià)價(jià)格貴、光伏發(fā)電和用電不在同一時(shí)段等應(yīng)用場所。
在美國之外,太陽能發(fā)電成本甚至更低。在中國、印度、阿聯(lián)酋、沙特、澳大利亞等國,太陽能發(fā)電成本正快速下降。Lazard報(bào)告稱,即使按保守估計(jì),美國許多地區(qū)的煤炭和太陽能發(fā)電成本已經(jīng)持平。而與煤炭發(fā)電不同的是,太陽能發(fā)電成本還會(huì)繼續(xù)下降。
太陽能安裝成本數(shù)據(jù)顯示,至少其暫時(shí)已經(jīng)與化石燃料發(fā)電相差無幾,而且很快可能就會(huì)更便宜。到2015年底,在五個(gè)評(píng)估地區(qū)中的四個(gè),太陽能安裝的平均成本每兆瓦時(shí)還不到50美元,第五個(gè)地區(qū)稍高,但也不到60美元。儲(chǔ)能電站中儲(chǔ)能容量大小是根據(jù)用電設(shè)備功率大小使用時(shí)間配比而成。氣溫較低的地方,太陽能安裝成本會(huì)稍有提高。而在火電行業(yè),火力發(fā)電每兆瓦時(shí)的平均市場價(jià)格為30到40美元。太陽能發(fā)電成本正穩(wěn)步下降,為此將很快與比傳統(tǒng)發(fā)電成本持平,甚至更低。
盡管如此,大多數(shù)人卻依然選擇沒有使用太陽能。我們試圖進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型與復(fù)雜的社會(huì)和監(jiān)管系統(tǒng)相沖突。邊遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)及海島:由于距離電網(wǎng)遙遠(yuǎn),我國西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、四川等省份地邊遠(yuǎn)農(nóng)牧區(qū)以及我國沿海島嶼還有數(shù)百萬無電人口,離網(wǎng)型光伏系統(tǒng)或與其它能源互補(bǔ)微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)非常適合在這些地區(qū)應(yīng)用。為何轉(zhuǎn)型如此之難,可能有很多理由,包括:美國對(duì)電力行業(yè)的監(jiān)管始終很嚴(yán),電力系統(tǒng)中斷會(huì)引發(fā)不同反應(yīng),消費(fèi)者缺少可支配開支,氣候變化是否真實(shí)質(zhì)疑,用公共資金支持替代燃料發(fā)展是否正確存在爭議,能源儲(chǔ)存解決方案發(fā)展緩慢等。
作為基本需求之一,電力的出售受到嚴(yán)格管制,而非僅僅因?yàn)槲覀兌夹枰?。這種監(jiān)管源于我們的能源基礎(chǔ)設(shè)施歷史,100多年前美國以巨大成本將其發(fā)展和建設(shè)起來。分布式發(fā)電是指在用戶場地附近建設(shè),運(yùn)行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用為主,多余電量上網(wǎng),但在配電系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特性的光伏發(fā)電設(shè)施。現(xiàn)在,能源公司正從出售電力中獲取收益,同時(shí)負(fù)責(zé)維護(hù)這些老化的電網(wǎng)和電線。監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要在消費(fèi)者需求和能源公司需求之間找到平衡。
隨著太陽能這樣的新技術(shù)不斷涌現(xiàn),有些公司和居民開始安裝太陽能電池板。突然,能源用戶從電網(wǎng)中獲得的能源減少,甚至要求返還向電網(wǎng)中輸送的電力費(fèi)用。太陽能電池板功率:一般都是用太陽能電池板的10cm*10cm約有2W左右的輸出能力來計(jì)算。相比之下,許多地區(qū)的法律認(rèn)為,與電力公司不同,個(gè)人用戶安裝太陽能無助于維持電網(wǎng),就像傳統(tǒng)電力公司那樣。為了應(yīng)對(duì)這種情況,他們向用戶收取使用太陽能的費(fèi)用,即使太陽能價(jià)格更便宜,甚至在某種情況下免費(fèi)。佛羅里達(dá)州向太陽能用戶征收更高費(fèi)用,加州要求所有太陽能用戶為電網(wǎng)維護(hù)支付同樣費(fèi)用,無論他們是否使用電網(wǎng)中的能源。
此外,許多電表無法反向工作,只能電網(wǎng)中流向用戶的電力使用情況。許多人認(rèn)為,另一個(gè)實(shí)質(zhì)性阻礙是太陽能轉(zhuǎn)型缺少資本支持。由于它屬于新技術(shù),還沒有太多融資系統(tǒng)到位。湖北昕潔新能源科技有限公司致力于為每位客戶提供專業(yè)的光伏發(fā)電。另一個(gè)導(dǎo)致美國太陽能行業(yè)停滯不前的問題是,人們關(guān)注氣候變化是否真實(shí)。這個(gè)問題的將如何改變太陽能的成本數(shù)據(jù)還有待觀察。與此相關(guān)的舊觀點(diǎn)是,政府不該推廣清潔能源和為其提供補(bǔ)貼,盡管事實(shí)上傳統(tǒng)能源獲得的補(bǔ)貼更多。
能源轉(zhuǎn)型的后障礙是太陽能收集和存儲(chǔ)解決方案發(fā)展不平衡。以加州為例,在用電高峰期時(shí),太陽能運(yùn)營商必須關(guān)閉。國家能源局新能源和可再生能源司副司長梁志鵬介紹,“十三五”時(shí)期,我國將持續(xù)完善太陽能光伏發(fā)電市場體系,快速擴(kuò)大光伏發(fā)電規(guī)模化利用規(guī)模和水平。這是因?yàn)樗鼈儫o法儲(chǔ)存太多能源,但是這種情況很快就會(huì)改變。伊隆˙馬斯克(Elon Musk)已經(jīng)表示,只需要100座特斯拉的超級(jí)工廠,就可滿足全世界的可再生能源需求。這種技術(shù)已經(jīng)存在,它只需要加速普及,并需要人們愿意使用。
那么,能源轉(zhuǎn)型會(huì)何時(shí)出現(xiàn)?這個(gè)問題的部分取決于各種“障礙”還會(huì)持續(xù)存在多久,電池和資金支持方面的改進(jìn)有多快。其他因素可能取決于美國各州或城市對(duì)待可再生能源的態(tài)度,以及應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)型的方式。不存銀行地話,幾萬塊錢也買不了房子買不了地,倒不如拿出來建一座家用光伏電站,投資回報(bào)地收益率10%以上。隨著這些轉(zhuǎn)變的發(fā)生,美國其他地區(qū)都在拭目以待,它們隨后更有可能跟隨這種潮流。