低纬度下双面光伏发电增益分析研究

目前关于双面发电增益(Bifacial GaininEnergy,BGE)研究大多集中在北半球30°以上的高纬度区域,并且几乎没有关于BGE与纬度之间相关性的研究。因此,需要补充BGE在低纬度的研究并且分析BGE与纬度之间的联系。采用实证数据验证了使用PVsyst模拟结果计算双面发电增益的可行性。其次,使用PVsyst计算了在30°S-30°N之间13个地点所对应于不同安装条件下的BGE。分析纬度对于BGE的影响,发现在赤道处的BGE最大。建立了纬度与BGE之间的联系,并且通过以5°纬度为间隔建立了在低纬度30°S-30°N之间的BGE模型深化研究,使用所建立的模型计算数据与第三方的研究数据进行对比,误差比例在4%以内,验证了模型的可靠性。

引湑济黑调水工程对黑河干流水电站发电增益的分析

西安市引湑济黑调水后,黑河每年的径流量明显增加,干流水电站利用调水新增了水能资源。通过对黑河水文资料、相关水电站的初步设计、引湑济黑工程的实际调水量等进行分析,计算黑河干流既得利益的发电增益。结果认为年发电增益可达788万,经济增益达252万元,增益4.82%。

镀膜光伏组件的发电量增益及经济性分析

近几年中国光伏行业发展迅猛,光伏发电装机容量逐年攀升。与此同时,该行业关于提升光伏电站发电效率的研究也层出不穷,而将防污涂剂涂覆于光伏组件表面,从而提升光伏组件发电量的研究正是其中之一。以四川省某采用镀膜光伏组件的光伏电站为例,依据该电站的相关数据,分析了镀膜光伏组件和未镀膜光伏组件的发电性能差异;并考虑到政府补贴及市场交易电价等因素,对镀膜光伏组件的发电增益及经济性进行了研究。研究结果表明:1)若本光伏电站全部采用镀膜光伏组件,则其发电量增益至少为1.30%;2)若镀膜光伏组件增发电量收益按照市场交易电价进行计算,当电价分别为0.24、0.20元/kWh时,镀膜施工成本的投资回收期均为6年;3)在电价分别为0.24、0.20元/kWh的情况下,投资回收期为5年时,镀膜施工成本需分别降至160.23万、146.06万元。以期研究结果可为业内相关人员提供参考借鉴。

不同反射角度和地面背景下双面光伏组件的发电特性研究

为研究不同反射角度下不同地面背景对双面光伏组件发电增益的影响,以6个N型455 Wp的单晶双面光伏组件为研究对象,搭建了其发电特性测试平台,分别将同功率的双面光伏组件布置在防水卷材、瓷砖、白水泥、乳胶漆、草坪、铝箔6种地面反射材料上方,以36°倾角固定安装后,调整反射角度在0°~24°范围内变化,对光伏组件正面辐射、反射辐射、光伏组件工作电流、工作电压、组件发电量等性能参数实时测试,并与单面组件各性能进行对比分析。研究结果表明:单晶双面光伏组件发电量增益随地面材料反射率增大而增大。6种地面材料中,铝箔地面在安装倾角为24°时组件发电平均增益最大(达到27%)。6种地面材料背景下,所有组件阴天的发电量增益高于晴天。

双面组件的发电效益提升研究

本文研究了双面组件的发电性能,分析了不同场景对双面组件发电增益的影响。从整体经济效益而言,增加支架高度是提高双 面组件发电效益最有效的方法,水泥屋顶项目中,支架高度 0.7m 是较优的选择,这时发电增益能达到 6%以上。而拉开组件阵列间距、刷 白漆,这些设计与措施都能提高双面组件的发电量,但性价比有所欠缺,应结合实际情况,优化设计,提高双面组件发电效益。

直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能仿真与分析

直膨式太阳能光伏光热(photovoltaic-thermal,PVT)热泵是一种综合利用太阳能资源的新型高效技术。为探究不同环境条件以及系统配置方式对直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能的影响,基于能量平衡原理在Matlab平台上建立了系统的仿真模型,基于临港地区的环境数据,分析了各季节典型日下不同配置系统的热水供应性能以及发电增益的全年波动情况。结果表明,随压缩机理论输气量的减小,热水系统的性能系数(coefficient of performance,COP)有所提高,但所需的加热时间增加,系统的全年发电增益随理论输气量的减小而减小。

单面和双面单晶硅光伏组件的发电性能实证

针对p型PERC单面单晶硅光伏组件和n型双面单晶硅光伏组件,利用光伏组件户外实证测试系统,分析了2016年12月15日~2018年7月20日期间,上海市嘉定区某屋顶的地面采用白板背景时双面和单面组件,以及水泥背景时双面组件的等效发电时长,并对白板背景和水泥背景时双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了分析;计算了组件的PR值;分析了阴天和晴天时组件最大输出功率与组件背板温度、太阳辐照度和环境温度的关系;最后对比了单面和双面组件运行13个月后的衰减值。该实证结果为单面和双面组件的户外实证发电性能提供了数据支撑,并对双面组件较单面组件的发电量增益情况进行了有效证明。

不同材质地面上双面光伏组件发电性能户外实证测试

将双面光伏组件安装在不同材质地面上,研究了双面光伏组件在户外环境下的发电性能。结果表明:在当前组件安装方式下,沙土地面上相同标称功率的双面光伏组件的年平均发电量比常规单面光伏组件的增益18.21%;水泥白漆地面上相同标称功率的双面光伏组件的年平均发电量比常规单面光伏组件的增益24.33%;碎石地面上相同标称功率的双面光伏组件的年平均发电量比常规单面光伏组件的增益18.72%。

双面光伏组件在多类型光伏电站中的发电特性研究

针对双面光伏组件在水面、农光互补、平单轴、彩钢瓦等不同背景和不同支架类型光伏电站中的发电特性进行了分析与实证,结果表明:在水上光伏电站,双面光伏组件较单面光伏组件的年均发电量增益为5.39%;在农光互补光伏电站,双面光伏组件较单面光伏组件的年均发电量增益达11.96%;采用平单轴跟踪支架的双面光伏组件较采用固定支架的单面光伏组件的年均发电量增益达20.17%;以10°倾角铺设时,白色彩钢瓦上的双面光伏组件较蓝色彩钢瓦上的单面光伏组件的年均发电量增益可达9.11%。利用PVsyst软件对上述电站进行发电量模拟,结果显示:采用平单轴跟踪支架的双面光伏组件的模拟结果与实际数据基本一致;彩钢瓦屋顶电站的模拟值与实际值趋势一致,但实际值比模拟值偏低;水上光伏电站的模拟值和实际值在夏季的趋势相同,但在冬季时相差较大;农光互补光伏电站受地面植被的影响,其模拟值和实际值有较大差别。

双面光伏组件发电特性实证及模拟研究

研究了双面光伏组件的发电模型,同时对双面光伏组件在不同场景下的发电特性进行了分析和研究。结果表明:与单面光伏组件相比,双面光伏组件在白漆和白石子场景下的发电量增益分别为17.82%和18.34%。应用PVsyst软件对实证系统进行发电量模拟,对比模拟数据和实证数据后发现,背景反射率对模拟结果的影响较大,通过调整地面反射率参数,可使模拟结果更接近于实际情况。

背景反射率对采用不同支架安装方式的双面单晶硅光伏组件发电量的影响

不同的背景反射率对双面光伏组件的发电量影响较大,采用PVsyst软件对双面光伏组件的发电量进行模拟分析,采用不同支架安装方式时,设定不同背景反射率,得出双面光伏组件背面年发电量的增益情况。结论表明:在相同装机容量情况下,无论采用何种支架安装方式,采用双面光伏组件都可在仅增加少量投资的同时提高光伏发电系统的整体发电量,有利于提升光伏发电系统的综合利用率和经济性,降低光伏发电系统的度电成本,提升系统总体收益率。研究结果可用于指导光伏发电系统设计方案的优化和实施。

双面光伏组件于水面应用时的发电特性研究

研究了水面的反射特性和规律,以及双面光伏组件在水面应用时的发电特性,最终结论为双面光伏组件在水面应用提供了理论依据。

光环境优化的户用分布式双面发电站性能研究

为了验证双面发电组件在光环境优化的户用分布式电站的发电量优势,实验选取了2批经过户外衰减后性能稳定的组件并测量了部分双面发电组件的正背面功率,建成了光环境优化的双面发电站和常规安装方式的单面发电站,收集了2个电站1年的月度发电量数据并测量了典型位置双面发电组件的辐照度和功率数据,通过分析发现双面发电组件具有更优的峰值功率双面系数,有利于减少组件间失配损失、输出更多电能;双面发电站在各个月份均有增益,年度发电量增益达到21.53%,最高月度发电量增益约为25%,有利于分布式电站追求单位面积发电量最大化;对于拥有良好反光背景的分布式电站,不同位置双面发电组件的辐照度增益和等效峰值功率出现较大差异,改变组串连线方式有利于组件输出更多功率、电站输出更多电能。

光伏双面跟踪发电系统的发电特性研究

本文采用PVsyst软件进行建模仿真,研究分析了双面光伏组件和水平单轴光伏跟踪器相结合的光伏发电系统(下文简称为“光伏双面跟踪发电系统”)的发电特性,并从地面覆盖率(GCR)、光伏组件安装高度、地面反射率这3个参数的角度分析了不同参数组合变换对光伏双面跟踪发电系统发电量增益比例的影响。结果表明:在保持其他参数不变的情况下,增加地面反射率或减小GCR值(即增加光伏阵列间距),均能有效增加光伏双面跟踪发电系统的发电量增益比例;既增加地面反射率又减小GCR值,能大幅增加光伏双面跟踪发电系统的发电量增益比例;而在保持其他参数不变的情况下,增加光伏组件安装高度仅能小幅提升光伏双面跟踪发电系统的发电量增益比例。最后给出了参数设置的综合建议,可为该类光伏发电项目的实际应用提供参考。

光伏手动可调支架的应用分析

发电量的提升是光伏电站最重要的指标,为了得到太阳光的最大辐照量,导入一款手动可调支架,根据不同的季节,将光伏组件的角度调整为最佳季节倾角,通过与常规固定支架对比可知,手动可调支架年发电增益比例为5.41%,手动可调支架成本10个月即可收回,故可批量投入该类手动可以支架。

反光材料在光伏电站中的应用

为研究反光材料对光伏电站发电量的影响,根据电站中组件光线分布及保定地区太阳高度变化,建立具有反光系统的实验电站和无反光系统的常规电站。对电站发电量及辐照量、温湿度进行实时监测,对比了反光系统实验电站和常规电站发电量差异,分析了实验电站与常规电站在晴天、阴雨天时辐照量与发电量的关系。结果显示:与常规电站相比,反光系统光伏电站发电量增益率为5%~10%,平均综合发电量增益率为7.69%;在晴天及阴雨天时,反光系统光伏电站与常规电站的发电量增益与辐照量大致成反比关系。

并网型分布式光伏电站待机运行状态下的降损优化策略

光伏发电的输出功率存在明显的间歇性和波动性,其不参与电力平衡调节,只提供电量价值,不提供容量价值。因此针对分布式光伏电站的研究主要集中在提升系统发电量和发电效率等方面,而对于分布式光伏电站在夜间不发电的待机运行状态,即处于并网状态但无发电功率输出情况下的电站模型未形成完整的分析论证。选取典型的已并网分布式光伏电站,对其待机运行状态下各类负荷进行分类,通过理论建模计算,并结合电站实际运行数据做对比性验证,分析其理论损耗电量与实际损耗电量的偏差及损耗电量占总发电量的构成比例,据此推导出降低损耗的路径。经实测,在满足分布式光伏电站安全运行的条件下,通过改变原有系统运行方式、降低设备空载运行时间等策略,可达到降低待机损耗电量的效果,电站整体发电量提升约1%,获得了更好的财务收益率。