夏天是发电量最高的时期,然而,细心的客户都发现,夏天我们的最大功率输出,往往80%都达不到,这是为什么呢?
光伏组件的功率
我们都知道,光伏组件的输出功率和接受的辐照有很大关系。光伏组件的输出功率通常按照峰值功率来表述,即:峰瓦Wp。
按照峰瓦的定义可知,一个260Wp组件在STC(标准测试条件:25度,1000W/m2)下,组件的输出功率为260W。
我们翻阅yinglisolar的组件技术参数表,可以看到,
YL260P-29b峰值功率时,
组件效率为16.0%,
组件电压为30.3V,
电流为8.59A。
电池的原理
太阳能电池构型图
太阳能电池的工作温度是由环境温度、封装电池的组件的特性、照射在组件上的日光强度以及其他一些变量,比如风速等因素决定的。
根据下列等式,暗饱和电流I0随着温度的升高而增加,
其中B是独立于温度的量,Eg0是通过线性外推到温度为0时,构成太阳能电池的半导体材料的带隙,γ包含了其余用于确定I0的与温度相关的参量。
短路电流(Isc)随着温度上升而增加,因为带隙能量下降了,更多的光子具有足够的能量来产生电子空穴对。然而这时一个比较微弱的影响。对硅电池而言,
对于硅太阳能电池来说,温度上升的主要影响是开路电压Voc和填充因子FF的下降,因而导致了输出电功率的下降。
温度对太阳能电池I-V特性的影响
实际电站数据
1 冬天的早晨
此时,天气晴朗,温度较低,光伏组件由于负温度系数,此时组件温度约为5度,辐照约为200W/m2;此时系统输出功率约为0.5kW。
满足逆变器要求。
2冬天的正午
此时,天气晴朗,温度较低,光伏组件由于负温度系数,由于逆变器已经正常启动,组件温度约为25度,辐照约为600W/m2;此时系统输出功率约为4.5kW。
3夏天的早晨
此时,天气晴朗,温度适中,光伏组件由于负温度系数,组件温度约为25度,辐照约为200W/m2;此时系统输出功率约为1.5kW。
满足逆变器要求。
4夏天的中午
此时,天气晴朗,温度较高,光伏组件由于负温度系数,组件正常工作半天,组件温度约为65度,辐照约为950W/m2(1000W/m2的概率很低);此时系统输出功率约为5.5kW。
满足逆变器要求。
5为了更直观的量化组件和逆变器的比例关系,
我们抽取了2016年1月24日,和2016年7.31日两天的辐照和某台逆变器的曲线关系。
这两天为冬天和夏天的最高辐照的2天。
组件输入功率为34kWp,逆变器为33kW。
这两天逆变器的最高输出峰值均为30.1kW。
但是辐照和发电量有明显的比例关系,冬天最高辐照仅为600W/m2,而夏天可以达到990W/m2。
而平均最高输出功率一般为28kW,为最大输出功率的85%左右。
结论
夏天的整体发电量最多,但是最高功率没有冬天高,冬天的发电量曲线更陡,但是最高功率要高于夏天的瞬时最高功率。
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