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光伏电站温度影响(光伏电站投资)

光伏电站温度影响(光伏电站投资)

光伏电站作为一种清洁能源发电方式,受到了越来越多的关注。有一个因素常常被忽视,那就是光伏电站的温度对其发电效率和投资回报率的影响。

光伏电站温度对光伏发电效率有直接影响。太阳辐射照射到光伏电池上时,电池温度升高会导致其效率下降。根据研究,当电池温度每升高1摄氏度时,其发电效率将下降约0.5%。这意味着,当光伏电站运行在高温环境下时,其发电效率会大幅下降,从而影响整个电站的发电能力。

光伏电站温度对投资回报率有间接影响。光伏电站的投资回报周期通常是以多年为单位计算的。由于光伏电站运行在高温环境下,其发电效率较低,从而导致每年的发电量也相应减少。这就意味着光伏电站的投资回报周期会相应延长,投资者的回报时间也会相应推迟。

要解决光伏电站温度影响问题,可以采取一些措施。可以通过优化光伏电池的散热设计,降低电池温度。可以选择在温度较低的地区建设光伏电站,以减少温度对发电效率的影响。定期对光伏电站进行检修和清洁,保持设备良好的工作状态,也有助于减少温度对发电效率的影响。

光伏电站温度对其发电效率和投资回报率有着重要的影响。了解光伏电站温度影响,并采取相应的措施,可以提高光伏电站的发电效率,缩短投资回报周期,从而使光伏电站投资更加可行和有吸引力。

光伏电站温度影响(光伏电站投资)

半导体电压随温度的变化而变化,这种变化的系数,称为电压温度系数,太阳能电池片发电原理是根据P-N结及空穴电子对原理(光生伏打效应)实现的,属于半导体,因此电池片/组件的电压也会随着温度的变化而变化。具体数值大约为-0.35%/℃,意思是温度每降低(升高)1摄氏度,电压升高(降低)基准电压的0.35%。组件标准工作条件之一是温度25°,此时的电压定为基准电压,那么低于25°,电压就升高,反之降低。

电压发生变化,相应的组件串电压就会发生变化,尤其是在冬夏温差大的地方。在电站设计过程中,必须根据当地最低/最高温度,计算出电压变化范围,参考逆变器最大功率跟踪电压范围,选择合适的组传数。

举例说明

根据**市恶劣天气影响,地表最低气温-13.8℃,最高气温37.2℃,方案设计中,电池组件的温度变化范围从-20℃~+65℃,组件标准工作条件下,开路电压37.5V,峰值电压31.4V,逆变器最大功率跟踪电压范围450V-820V,最高可承受电压900V。

-20℃时(+表示上升,-表示降低)

电池组件的开路电压变化幅度为:

[(-20℃)-25℃]×(-0.35%/℃)×37.5V=+5.9V(峰值电压基础上增加5.9V)

最佳功率点电压变化幅度为:

[(-20℃)-25℃]×(-0.35%/℃)×31.4V=+4.945V

当+65℃时,

电池组件的开路电压变化幅度为:

(65℃-25℃)×(-0.35%/℃)×37.5V=-5.25V

最佳功率点电压变化幅度为:

(65℃-25℃)×(-0.35%/℃)×31.4V=-4.396V

恶劣条件下,组件最低电压27V,最高开路电压43.4V,因此考虑温度变化后的每串太阳电池组件数的选择范围为:

Nvmt=450V÷(31.4V-4.396V)=16.6块

Nvoct=820V÷(31.4V+4.945V)=22.56块

Nmax=900V÷(37.5V+5.9V)=20.73块

通过计算当组件最低电压输出时,只要有17块组件串联即能满足逆变器最大功率跟踪下限电压输入条件;组件最高电压输出时,21块组件就达到逆变器最高电压输入限制;组件最大峰值电压输出时,组件22块串联满足逆变器最大功率跟踪上限电压输入。

根据上述计算,系统选择20块组件串联方式。

影响光伏电站发电量的因素有哪些

1.1、太阳辐射量

太阳能电池组件是将太阳能转化为电能的装置,光照辐射强度直接影响着发电量。各地区的太阳能辐射量数据可以通过NASA气象资料查询网站获取,也可以借助光伏设计软件例如PV-SYS、RETScreen得到。

1.2、太阳能电池组件的倾斜角度

从气象站得到的资料,一般为水平面上的太阳辐射量,换算成光伏阵列倾斜面的辐射量,才能进行光伏系统发电量的计算。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。大致经验值如下:A、纬度0°~25°,倾斜角等于纬度B、纬度26°~40°,倾角等于纬度加5°~10°C、纬度41°~55°,倾角等于纬度加10°~15°

1.3、太阳能电池组件转化效率

1.4、系统损失

和所有产品一样,光伏电站在长达25年的寿命周期中,组件效率、电气元件性能会逐步降低,发电量随之逐年递减。除去这些自然老化的因素之外,还有组件、逆变器的质量问题,线路布局、灰尘、串并联损失、线缆损失等多种因素。一般光伏电站的财务模型中,系统发电量三年递减约5%,20年后发电量递减到80%。

1.4.1 组合损失

凡是串联就会由于组件的电流差异造成电流损失;并联就会由于组件的电压差异造成电压损失;而组合损失可达到8%以上,中国工程建设标准化协会标准规定小于10%。因此为了减低组合损失,应注意:1)应该在电站安装前严格挑选电流一致的组件串联。2)组件的衰减特性尽可能一致。

1.4.2灰尘遮挡

在所有影响光伏电站整体发电能力的各种因素中,灰尘是第一大杀手。灰尘光伏电站的影响主要有:通过遮蔽达到组件的光线,从而影响发电量;影响散热,从而影响转换效率;具备酸碱性的灰尘长时间沉积在组件表面,侵蚀板面造成板面粗糙不平,有利于灰尘的进一步积聚,同时增加了阳光的漫反射。所以组件需要不定期擦拭清洁。现阶段光伏电站的清洁主要有,洒水车,人工清洁,机器人三种方式。

1.4.3 温度特性

温度上升1℃,晶体硅太阳电池:最大输出功率下降0.04%,开路电压下降0.04%(-2mv/℃),短路电流上升0.04%。为了减少温度对发电量的影响,应该保持组件良好的通风条件。

1.4.4 线路、变压器损失

系统的直流、交流回路的线损要控制在5%以内。设计上要采用导电性能好的导线,导线需要有足够的直径。系统维护中要特别注意接插件以及接线端子是否牢固。

1.4.5 逆变器效率

逆变器由于有电感、变压器和IGBT、MOSFET等功率器件,在运行时,会产生损耗。一般组串式逆变器效率为97-98%,集中式逆变器效率为98%,变压器效率为99%。

1.4.6 阴影、积雪遮挡

在分布式电站中,周围如果有高大建筑物,会对组件造成阴影,设计时应尽量避开。根据电路原理,组件串联时,电流是由最少的一块决定的,因此如果有一块有阴影,就会影响这一路组件的发电功率。当组件上有积雪时,也会影响发电,必须尽快扫除。

光伏电站是什么

光伏电站,是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。

概念

集中式大型并网光伏电站就是国家利用荒漠,集中建议大型光伏电站,发电直接并入公共电网,接入高压输电系统供给远距离负荷。

分布式小型并网光伏系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是发达国家并网光伏发电的主流。区别

集中式基本原则:充分利用荒漠地区丰富和相对稳定的太阳能资源构建大型光伏电站,接入高压输电系统供给远距离负荷。

分布式基本原则:主要基于建筑物表面,就近解决用户的用电问题,通过并网实现供电差额的补偿与外送。

光伏电站投资

光伏发电厂是一种利用太阳能资源来发电的工厂,它通过安装太阳能电池板来将太阳能转化为电能。投资光伏发电厂需要花费大量的资金,这也是建设光伏发电厂的最大障碍之一。 一般而言,1000兆瓦光伏发电厂的投资成本一般在3亿到4亿美元之间。这些成本包括太阳能电池板的采购、土地租赁、基础建设、电气工程、安装施工、调试测试以及控制系统等。 太阳能电池板的采购成本占到了总成本的近一半,如何降低太阳能电池板的采购成本是节约投资的关键。土地租赁成本也是影响投资成本的重要因素,在选择厂址时,应尽量寻找价格较低的土地。 为了节约投资成本,还可以考虑采用可再生能源代替传统的化石能源,以及利用植物或废弃物来代替能源,从而降低能源的采购成本。 投资1000兆瓦光伏发电厂的成本一般在3亿到4亿美元之间,可以通过节约采购成本、土地租赁成本和能源采购成本等方式来降低投资成本。

光伏板温度和功率的关系

温度的变化,主要分三个方面,

1.温度与开路电压的关系,

2.温度与短路电流的关系,

3.温度与输出功率的关系。

1.决定开路电压大小的是半导体的禁带宽度和费米能级,由于温度越高,其费米能级越靠近价带,所以温度越高其开路电压越小,也就是说,温度—开路电压二者的曲线大概是一个斜率为负值的直线,这个在太阳能组件认证的过程中叫做检测太阳能组件的的电压温度系数。

2.温度与短路电流的关系是温度越高短路电流越大,但是需要注意的是这里短路电流升高的趋势要小于上面第一条中开路电压下降的趋势,也就是说温度—短路电流二者的曲线是一个斜率略微为正值的直线,在太阳能组件认证的检测中这个叫做检测太阳能电池的电流温度系数。

3.因为温度升高的时候开路电压下降很厉害,其幅度比短路电流升高的幅度要大,所以在温度升高的时候其总输出功率是下降的,因为P=UI,U下降的厉害,而I上升的幅度很小。

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