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光伏系统设计计算公式

光伏系统设计计算公式
光伏系统设计计算公式

光伏发电系统设计计算公式

1、转换效率:

η= Pm(电池片的峰值功率)/A(电池片面积)×Pin(单位面积的入射光功率)

其中:Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。

2、充电电压:

Vmax=V额×1.43倍

3.电池组件串并联

3.1电池组件并联数=负载日平均用电量(Ah)/组件日平均发电量(Ah)

3.2电池组件串联数=系统工作电压(V)×系数1.43/组件峰值工作电压(V)

4.蓄电池容量

蓄电池容量=负载日平均用电量(Ah)×连续阴雨天数/最大放电深度

5平均放电率

平均放电率(h)=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度

6.负载工作时间

负载工作时间(h)=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率

7.蓄电池:

7.1蓄电池容量=负载平均用电量(Ah)×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数

7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压

7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量

8.以峰值日照时数为依据的简易计算

8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数

损耗系数:取1.6~2.0,根据当地污染程度、线路长短、安装角度等;

8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数

系统安全系数:取1.6~2.0,根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等;

9.以年辐射总量为依据的计算方式

组件(方阵)=K×(用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间)/当地年辐射总量

有人维护+一般使用时,K取230;无人维护+可靠使用时,K取251;无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时,K取276;

10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算

10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量

系数5618:根据充放电效率系数、组件衰减系数等;安全系数:根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等,取1.1~1.3;

10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压;10:无日照系数(对于连续阴雨不超过5天的均适用)

11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算

11.1电流:

组件电流=负载日耗电量(Wh)/系统直流电压(V)×峰值日照时数(h)×系统效率系数

系统效率系数:含蓄电池充电效率0.9,逆变器转换效率0.85,组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。

11.2功率:

组件总功率=组件发电电流×系统直流电压×系数1.43

系数1.43:组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。

11.3蓄电池组容量:

蓄电池组容量=【负载日耗电量(Wh)/系统直流电压(V)】×【连续阴雨天数/逆变器效率×蓄电池放电深度】

逆变器效率:根据设备选型约80%~93%之间;蓄电池放电深度:根据其性能参数和可靠性要求等,在50%~75%之间选择。

12.以峰值日照时数和两段阴雨天间隔天数为依据的计算方法:

12.1系统蓄电池组容量的计算:

蓄电池组容量(Ah)=安全次数×负载日平均耗电量(Ah)×最大连续阴雨天数×低温修正系数/蓄电池最大放电深度系数

安全系数:1.1-1.4之间;低温修正系数:0℃以上时取1.0,-10℃以上取1.1,-20℃以上取1.2;蓄电池最大放电深度系数:浅循环取0.5,深度循环取0.75,碱性镍镉蓄电池取0.85.

12.2组件串联数:

组件串联数=系统工作电压(V)×系数1.43/选定组件峰值工作电压(V)

12.3组件平均日发电量计算:

组件日平均发电量=(Ah)=选定组件峰值工作电流(A)×峰值日照时数(h)×斜面修正系数×组件衰减损耗系数;

峰值日照时数和倾斜面修正系数为系统安装地的实际数据;组件衰减损耗修正系数主要指因组件组合、组件功率衰减、组件灰尘遮盖、充电效率等的损失,一般取0.8;

12.4两段连续阴雨天之间的最短间隔天数需要补充的蓄电池容量的计算:

补充的蓄电池容量(Ah)=安全系数×负载日平均耗电量(Ah)×最大连续阴雨天数;

组件并联数的计算:

组件并联数=【补充的蓄电池容量+负载日平均耗电量×最短间隔天数】/组件平均日发电量×最短间隔天数

负载日平均耗电量=负载功率/负载工作电压×每天工作小时数

13.光伏方阵发电量的计算:

年发电量=(kWh)=当地年总辐射能(KWH/㎡)×光伏方阵面积(㎡)×组件转换效率×修正系数。

P=H·A·η·K

修正系数K=K1·K2·K3·K4·K5

K1组件长期运行的衰减系数,取0.8;K2灰尘遮挡组件及温度升高造成组件功率下降修正,取0.82;K3为线路修正,取0.95;K4为逆变器效率,取0.85或根据厂家数据;K5为光伏方阵朝向及倾斜角修正系数,取0.9左右。

14.根据负载耗电量计算光伏方阵的面积

光伏组件方阵面积=年耗电量/当地年总辐射能×组件转换效率×修正系数

A=P/H·η·K

15.太阳能辐射能量的转换

1卡(cal)=4.1868焦(J)=1.16278毫瓦时(mWh)

1千瓦时(kWh)=3.6兆焦(MJ)

1千瓦时/㎡(KWh/㎡)=3.6兆焦/㎡(MJ/㎡)=0.36千焦/厘米2(KJ/cm2)

100毫瓦时/厘米2(mWh/cm2)=85.98卡/厘米2(cal/cm2)

1兆焦/米2(MJ/m2)=23.889卡/厘米2(cal/cm2)=27.8毫瓦时/厘米2(mWh/cm2)

当辐射量的单位为卡/厘米2:年峰值日照时数=辐射量×0.0116(换算系数)

当辐射量的单位为兆焦/米2,年峰值日照时数=辐射量÷3.6(换算系数);

当辐射量单位为千瓦时/米2,峰值日照小时数=辐射量÷365天

当辐射量的单位为千焦/厘米2,峰值日照小时数=辐射量÷0.36(换算系数)

16.蓄电池选型:

蓄电池容量≥5h×逆变器功率/蓄电池组额定电压

17.电价计算公式:

发电成本价格=总成本÷总发电量

电站盈利=(买电价格-发电成本价格)×电站寿命范围内工作时间

发电成本价格=(总成本-总补贴)÷总发电量

电站盈利=(买电价格-发电成本价格2)×电站寿命范围内工作时间

电站盈利=(买电价格-发电成本价格2)×电站寿命范围内工作时间+非市场因素收益

18.投资回报率计算:

无补贴:年发电量×电价÷投资总成本×100%=年回报率;

有电站补贴:年发电量×电价÷(投资总成本-补贴总额)×100%=年回报率

有电价补贴及电站补贴:年发电量×(电价+补贴电价)÷(投资总成本-补贴总额)×100%=年回报率19.光伏方阵倾角角度和方位角角度:

19.1倾斜角:

纬度组件水平倾角

0°—25°倾角=纬度

26°—40°倾角=纬度+5°—10°(在我国大部分地区采取+7°)

41°—55°倾角=纬度+10°—15°

纬度>55°倾角=纬度+15°—20°

19.2方位角:

方位角=【一天中负荷的峰值时刻(24h制)-12】×15+(经度-116)

20.光伏方阵前后排间距:

D=0.707H/t a n[a c r s i n(0.648c o sΦ-0.399s i nΦ)] D:组件方阵前后间距;

Φ:光伏系统所处纬度(北半球为正,南半球为负);

H:为后排光伏组件底边至前排遮挡物上边的垂直高度。

光伏发电成本及投资效益分析(含数字图标)

一、影响光伏发电的成本电价的因素 光伏发电的成本可以用下式表示: Tcost=Cp(1/Per+Rop+Rloan*Rintr-isub)/Hfp (1) 式(1)即为光伏发电的成本电价的计算公式(史博士定律)。它表示出了光伏电站的成本电价Tcost与光伏电站的单位装机成本Cp、投资回收期Per、运营费用比率Rop、贷款状况(包括贷款占投资额的比例Rloan和贷款利息Rintr两个参数)、年等效满负荷发电小时数Hfp、该电站所享受到的其它补贴收入系数等六大因素的具体关系。 有了式(1)的光伏发电成本分析模型,可以对现阶段光伏发电成本做一个简要分析。本分析不考虑电站的其它补贴收入,即令式(1)中的isub=0。 1.1单位装机成本对电价的影响 按照回收期20年,贷款比例为70%,贷款利率7%,运营费用2%计算。假设当地的年满负荷发电时间Hfp=1500小时,则不同的单位装机成本所对应的成本电价见表1-1。 表1-1装机成本Cp对于成本电价的影响 1.2日照时间对于成本电价的影响 按照回收期20年,贷款比例为70%,贷款利率7%,运营费用2%计算。假设单位装机成本为12000元/KW,则不同的满负荷发电时间所对应的成本电价见表1-2。 表1-2年满负荷发电时间对于成本电价的影响 可见,年满负荷发电时间对于成本电价的影响非常大。通常年满负荷发电时间与日照时间是直接相关的。但是,电站系统的设计方式、系统参数、系统追日与否,对年满负荷发电时间的影响都很大。下表给出几个地方的年日照时间与年满负荷发电时间的对照表。 表1-3影响年满负荷发电时间的因素

由上表可见,年日照时间对于年满负发电时间的影响是最大的,但在同样的年日照时间下,采用不同的系统安装方式,以及是否进行功率优化差异也是很大的。 例如,在年日照时间2800小时的地区(我国西北绝大多数是这类地区),固定支架的年满负荷发电时间为1456小时,但如果全部采用追日系统,并增添功率优化模块,则年满负荷发电时间可以达到1808小时。当然,年满负荷发电时间的增加需要投入的增大。但在组件不变的情况下,追加投入还是经济的。 对于追日支架等,除了考虑一次投入外,同时还要考虑当地的气候条件和安装条件,例如,屋顶通常不适宜安装追日系统。对于常有大风的地面电站,那么对于跟踪支架的维修费用可能影响较大。 1.3贷款状况对于成本电价的影响 目前,对于大型地面光伏电站的建设,多多少少都要采用部分银行贷款。银行贷款占总投资的比例以及贷款利息对于光伏电站的成本电价影响十分巨大。 这里,假定装机成本为12000元/KW,按照投资回收期20年,年满负荷发电时间1500小时,运营费用2%的计算条件,对于不同的贷款条件所对应的成本电价进行计算,结果见表1-4。 表1-4贷款条件对于成本电价的影响(电价单位:人民币元/度)

太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优化设计

太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优 化设计 《太阳能光伏发电系统》 课程设计 课题名称: 家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 设计时间: 沈阳工程学院 报告正文 目录 第1章绪 论 ..................................................................... . (3) 1.1 设计背 景 ..................................................................... .. (3) 1.2 设计意 义 ..................................................................... ......................................... 3 第2章朝阳市气象资料及地理情况...................................................................... ............... 4 第3章家用并网型...................................................................... .. (6)

太阳能光伏发电系统的优化设 计 ..................................................................... .. (6) 3.1 设计方 案 ..................................................................... .. (6) 3.2负载的计算...................................................................... . (8) 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选 型 (9) 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设 计 (10) 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型..................................................................... 11 3.6 控制器、逆变器的选 型 ..................................................................... (12) 3.7 电气配置及其设 计 ..................................................................... (13) 3.8 系统配置清 单 .....................................................................

光伏系统设计计算公式

光伏发电系统设计计算公式 1、转换效率: η= Pm(电池片的峰值功率)/A(电池片面积)×Pin(单位面积的入射光功率) 其中:Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。 2、充电电压: Vmax=V额×1.43倍 3.电池组件串并联 3.1电池组件并联数=负载日平均用电量(Ah)/组件日平均发电量(Ah) 3.2电池组件串联数=系统工作电压(V)×系数1.43/组件峰值工作电压(V) 4.蓄电池容量 蓄电池容量=负载日平均用电量(Ah)×连续阴雨天数/最大放电深度 5平均放电率 平均放电率(h)=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度 6.负载工作时间 负载工作时间(h)=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率 7.蓄电池: 7.1蓄电池容量=负载平均用电量(Ah)×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数 7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压 7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量 8.以峰值日照时数为依据的简易计算 8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数 损耗系数:取1.6~2.0,根据当地污染程度、线路长短、安装角度等; 8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数 系统安全系数:取1.6~2.0,根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等; 9.以年辐射总量为依据的计算方式 组件(方阵)=K×(用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间)/当地年辐射总量 有人维护+一般使用时,K取230;无人维护+可靠使用时,K取251;无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时,K取276; 10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算 10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量 系数5618:根据充放电效率系数、组件衰减系数等;安全系数:根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等,取1.1~1.3; 10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压;10:无日照系数(对于连续阴雨不超过5天的均适用) 11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算 11.1电流: 组件电流=负载日耗电量(Wh)/系统直流电压(V)×峰值日照时数(h)×系统效率系数 系统效率系数:含蓄电池充电效率0.9,逆变器转换效率0.85,组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。 11.2功率:

光伏成本计算公式

光伏发电成本电价分析的数学模型 史珺 上海普罗新能源有限公司光伏技术研究所 摘要:光伏发电从2005年进入产业化以来,成本不断降低。目前,我国国家发改委制定了1元/度的光伏发电的上网标杆电价。但许多投资者对于光伏发电的成本却感到难以分析,而不敢贸然投资。本文给出了光伏发电成本的数学分析模型,讨论了影响光伏成本电价的因素,如装机成本、日照时间、贷款状况、预期的投资回收期、以及运营费用等。并根据该模型对现阶段光伏发电的投资效益进行了一个投资分析。计算结果表明,在我国西北地区,按照1元/度的上网电价,目前投资光伏电站的投资回收期为10年。 关键词:光伏发电;成本;投资效益;数学模型 中图分类号:TK51 文献标识码:A ...... (前略) 光伏发电的成本,也就是每度电多少钱,不能简单地根据装机成本分析,它与如下五大因素有关: 1)装机成本、2)日照条件(年满负荷发电时间)、3)贷款状况(贷款利息和贷款在总投资的比例)、4)投资回收期(折旧年限)、5)运营维护费用。由于这五大因素每个因素都有其独立的变化性,相互的影响也十分明显。例如,同样的装机成本放在不同的地域、或者同样地域、同样的装机成本、但投资采用了不同的贷款比例,或者采用不同的折旧年限,等等,都会带来截然不同的光伏发电成本价格。 为了进行准确的光伏发电成本的测算,需要对于光伏发电的成本进行详细而科学的分析,这里,给出了一个光伏发电的成本电价的数学分析模型。

1发电成本构成 1.1 装机成本C ivs 装机成本就是一个光伏电站的总投入,它也是光伏电站公司的财务报表上的固定资产。由如下式构成: C ivs= C pan+C str+C asb+C cab+ C bas+ C trc+ C pom+ C inv+ C dis+ C trf+C acc+C con+C mon+C eng+C man+C land(1) 其中,C pan为光伏组件成本;C str为组件支架成本,C asb为安装费,C cab为电缆成本,C bas 为支架基础成本,C trc为追踪系统成本,C pom为功率优化系统成本,C inv为逆变器成本,C dis为高低压配电系统成本,C trf为变压器成本,C acc为外线接入费用,C con为土建(基础、配电房、中控室、宿舍、道路)成本,C mon为电站监控系统成本, C eng为施工与安装费用,C man为施工管理费,C land为土地购置费用。式(1)所计算出的C ivs为装机成本,它实际上就是电站的总投入,也是电站的固定资产。 1.2 运营管理成本(C op) 主要是电站维护和管理费用,光伏电站可以按照总体固定投资提取某一比例进行估算。由于光伏发电在营运过程中,不需要原材料,也没有运动磨损不部件,因此,维护费用很低,也完全可以预见。光伏电站的运营管理成本可用下式表达: C op = C ivs * R op( 2) 其中,R op为运营费率,指运营费用占总投资的比例。通常,维护费用除了人员工资外,主要是备件费用。根据目前为止的光伏电站经验,运营费率通常在1~3%之间。装机容量越大的电站,比例越低。 1.3 财务费用(C fn): 主要是贷款利息。这是光伏电站运营中变数最大的一项。它取决于贷款占总投资的比例R loan和贷款利率R intr:

光伏并网发电系统设计

光伏并网发电系统设计 摘要:最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪(MPPT),由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号,实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明,该设计不但电路设计简单,软硬件结合,控制方法灵活,而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词:STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量,且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上,最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池,U S=60V,R S=30Ω~36Ω;u REF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率f REF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将u F作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,频率、相位跟踪功能,输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。 U R L

图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC变换器和后级的DC-AC逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST结构,主要完成系统的MPPT控制;DC-AC部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz交流电。设计采用单片机SPWM调制,驱动功率场效应管,经滤波产生正弦波,驱动隔离变压器,向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示: 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT原理及电路设计 MPPT原理 由于光伏阵列的最大功率点是一个时变量,可以采用搜索算法进行最大功率点跟踪。其搜索算法可分为自寻优和非自寻优两种类别。所谓自寻优算法即不直接检测外界环境因素的变化,而是通过直接测量得到的电信号,判断最大功率点的位置。典型的追踪方法有扰动观测法和增量导纳法等。增量导纳法算法的精确度最高,但是,由于增量导纳法算法复杂,对实现该算法的硬件质量要求较高、运算时间变长,会增加不必要的功率损耗,所以实际工程应用中,通常采用扰动观测法算法]1[。 扰动观测法原理:每隔一定的时间增加或者减少电压,并通过观测其后功率变化的方向,

发电效率PR计算公式

光伏电站发电效率的计算与监测 1、影响光伏电站发电量的主要因素 光伏发电系统的总效率主要由光伏阵列的效率、逆变器的效率、交流并网效率三部分组成。 1.1光伏阵列效率: 光伏阵列的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换与传输过程中影响光伏阵列效率的损失主要包括:组件匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度的影响以及直流线路损失等。 1.2逆变器的转换效率: 逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比。影响逆变器转换效率的损失主要包括:逆变器交直流转换造成的能量损失、最大功率点跟踪(MPPT)精度损失等。 1.3交流配电设备效率: 即从逆变器输出至高压电网的传输效率,其中影响交流配电设备效率的损失最主要是:升压变压器的损耗和交流电气连接的线路损耗。 1.4系统发电量的衰减: 晶硅光伏组件在光照及常规大气环境中使用造成的输出功率衰减。 在光伏电站各系统设备正常运行的情况下,影响光伏电站发电量的主要因素为光伏组件表面尘埃遮挡所造成太阳辐射损失。 2、光伏电站发电效率测试原理 2.1光伏电站整体发电效率测试原理 整体发电效率E PR公式为: E PDR PR PT = —PDR为测试时间间隔(t?)内的实际发电量;—PT为测试时间间隔(t?)内的理论发电量;

理论发电量PT 公式中: i o I T I =,为光伏电站测试时间间隔(t ?)内对应STC 条件下的实际有效发电时间; -P 为光伏电站STC 条件下组件容量标称值; -I 0为STC 条件下太阳辐射总量值,Io =1000 w/m 2; -Ii 为测试时间内的总太阳辐射值。 2.2光伏电站整体效率测试(小时、日、月、年) 气象仪能够记录每小时的辐射总量,将数据传至监控中心。 2.2.1光伏电站小时效率测试 根据2.1公式,光伏电站1小时的发电效率PR H i H i PDR PR PT = 0I I i i T = —PDRi ,光伏电站1小时实际发电量,关口计量表通讯至监控系统获得; —P ,光伏电站STC 条件下光伏电站总容量标称值; —Ti ,光伏电站1小时内发电有效时间; —Ii ,1小时内最佳角度总辐射总量,气象设备采集通讯至监控系统获得; —I 0=1000w/m 2 。 2.2.2光伏电站日效率测试 根据气象设备计算的每日的辐射总量,计算每日的电站整体发电效率PR D D PDR PR PT = 0I I T = —PDR ,每日N 小时的实际发电量,关口计量表通讯至监控系统获得; —P ,光伏电站STC 条件下光伏电站总容量标称值; —T ,光伏电站每日发电有效小时数

屋顶光伏电站成本计算与效益分析

屋顶光伏电站成本计算与效益分析 一、补贴说明: 光伏发电每度电国家补贴元每度补贴20 年,各个地方还有地方补贴,北京为元每度补贴 5 年。 二、方式说明 (一)全自发自用 指的是屋顶光伏所发电量全额消纳。 此方式投资回报率最高,例如商业用电元每度,光伏发电国家每度电补贴元(按照实际用量算)补贴20 年,在此基础上北京市政府再给补贴每度电元(各地政策不一样),那么一度电实际产生的价值为元(省了元电费再加上元补贴)在此基础上的投资回报率非常高,年收益率在30%左右。 (二)自发自用余额上网指的是屋顶光伏所发电量不能全额消纳,剩余电量上网卖给供电局。 此方式自用部分同上,上网部分按照当地上网电价加国家补贴计算。例如北京上网电价元每度,那么一度电的实际价值为元加元。此方式投资回报率取决于用电量,用电量越大回报率就越高。 (三)全额上网 指的是屋顶光伏所发电量全部卖给供电局,根据各地上网电价不同,一般 元每度电。此方式投资回报率较低,年收益率在15%左右。 根据前段时间炒得很热的“绿屋顶行动”计划,我们也总结了一下,测算方法如下

成本核算: 光伏发电成本目前大约7元/瓦,10平米屋顶大概能安装1kw的光伏,也就是说10 平米的屋顶成本7000 元。 发电量计算: 1kw 的光伏组件光照一小时能发电1 度(理论值),年发电量是 按照年日均光照时间计算的,以北京为例,北京的日均光照时间大约为小时,那么1kw的光伏组件每天能发电度(理论值) 案例分析: 以1w平米屋顶做例子,1w平米可安装1000kw的光伏组件,那么投资成本为700w1w平米屋顶每天可发电1000*=4200度(理论),年发电1533000度。 如果是自发自用,每度电能产生元的价值,那么一年能产生1533000*=3096660 元,也就是说2 年多就能回本,屋顶光伏发电设备的理论使用寿命是25年(实际还要长)也就是说后面20多年都是纯利润。(实际发电量因设备损耗等原因会低一些,但也不会太多,投资回报率在 3 年多一点。) 三、合作方式 租赁屋顶: 由我公司出资按照平米数计算每年支付屋顶租金。(具体费用根据用电量和并网方式计算) 电费打折:屋顶光伏所发电量给予企业价格折扣。(一般为9折左右,根据具体项目不同进行确定) 自行出资建设:由我方承担工程施工,企业出资建设,之后电站 由企业持有,免费用电加补贴。 合资建设:由企业和我方共同出资建设,根据出资比例逐年进行

太阳能并网光伏发电系统设计

】 南昌航空大学 自学考试毕业论文 【 题目太阳能并网光伏发电系统 专业光伏材料及应用 学生姓名 准考证号 指导教师 . 2012 年 04 月

光伏发电并网控制技术设计 摘要 随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。所以,迫切需要对新的能源进行开发和研究。而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高,应用较广泛的能源,尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。 本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。其次,对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析,并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。接着,对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。再次,提出光伏并网发电系统的设计方案。最后,对光伏并网发电系统的硬件进行设计。并网光伏发电充分发挥了新能源的优势,可以缓解能源紧张问题,是太阳能规模化发展的必然方向。我国政府高度重视光伏并网发电,并逐步推广"屋顶计划"。太阳能并网发电正在由补充能源向替代能源方向迈进。 关键词:能源;太阳能;光伏并网;逆变器

目录 第一章太阳能光伏产业绪论 (1) 光伏发电的意义 (1) 光伏并网发电 (1) 第二章太阳能光伏发电系统 (5) 太阳能光伏发电简介 (5) 太阳能光伏发电系统的类别 (5) 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6) 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7) 第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10) 并网光伏系统的组成和原理 (10) 光伏电池的分类及主要参数 (12) 光伏控制器性能及技术参数 (14) 光伏逆变器性能及技术参数 (15) 第四章发展与展望 (18) 发展与展望 (18) 全文总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)

光伏电站发电量计算方法

光伏电站平均发电量计算方法小结 一般而言,每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法,可以得出与计算值相差不多的数据,那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法,通过案例分析各方法的差异,方便读者选择最合适的计算方法。 光伏电站在做前期可行性研究的过程中,需要对拟建光伏电站的发电量做理论上的预测,以此来计算投资收益率,进而决定项目就是否值得建设。一般而言,每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法,可以得出与计算值相差不多的数据,那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算 /估算的方法,通过案例分析各方法的差异,方便读者选择最合适的计算方法。 一、计算方法 1)国家规范规定的计算方法。 根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797-2012》第6 6条:发电量计算中规 疋: 1、光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况,并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置与环境条件等各种因素后计算确定。 2、光伏发电站年平均发电量 Ep计算如下: Ep=HA< PAZX K 式中: HA为水平面太阳能年总辐照量(kW? h/m2); Ep——为上网发电量(kW?h); PAZ ――系统安装容量(kW); K ――为综合效率系数。 综合效率系数K就是考虑了各种因素影响后的修正系数,其中包括: 1)光伏组件类型修正系数; 2)光伏方阵的倾角、方位角修正系数 3)光伏发电系统可用率 ;

4)光照利用率; 5)逆变器效率 ; 6)集电线路、升压变压器损耗 ; 7)光伏组件表面污染修正系数 ; 8)光伏组件转换效率修正系数。 这种计算方法就是最全面一种 ,但就是对于综合效率系数的把握 , 对非资深光伏从业人员来讲 ,就是一个考验 ,总的来讲 ,K2 的取值在 75%-85%之间,视情况而定。 2)组件面积——辐射量计算方法 光伏发电站上网电量Ep计算如下: Ep=HA< SX K1X K2 式中: HA为倾斜面太阳能总辐照量(kW? h/m2); S――为组件面积总与(m2) K1 ——组件转换效率 ; K2 ——为系统综合效率。 综合效率系数K2就是考虑了各种因素影响后的修正系数,其中包括: 1)厂用电、线损等能量折减 交直流配电房与输电线路损失约占总发电量的3%,相应折减修正系数取为 97%。 2)逆变器折减 逆变器效率为 95%~98%。 3)工作温度损耗折减光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时 , 光伏组件发电效率会呈降低趋势。一般而言 , 工作温度损耗平均值为在 2、5%左右。 其她因素折减

家用分布式光伏系统设计(并网型)

家用分布式光伏系统设计 摘要:太阳能是最普遍的自然资源,也是取之不尽的可再生能源。分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。 目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在建筑物屋顶的光伏发电项目,方便接入就近接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。从发电入网角度出发,根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。 关键词:太阳能分布式光伏发电系统 1.前言 太阳能是一种重要的,可再生的清洁能源,是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012kW·h,相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看,太阳能的利用前景最好,潜力最大。近30年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展,成为快速、稳定发展的新兴产业之一。 本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求,仅供参考。 2.太阳能光伏发电应用现状 太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术(简称PV技术)。太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电,而且可以减少CO2和有害气体的排放,防止地球环境恶化,因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用,如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电,而且这些家庭还办成了一所所私人的“小型电站”,能够源源不断地为公用电网提供电能。 近几年,我国光伏行业发展也非常迅速。国家对光伏发电较为重视,国家和地方政府相继出台了一些列的补贴政策以促进光伏产业的发展,国家发改委实施“送电到乡”、“光明工

光伏成本计算公式

光伏成本计算公式 Revised by Hanlin on 10 January 2021

光伏发电成本电价分析的数学模型 史珺 上海普罗新能源有限公司光伏技术研究所 摘要:光伏发电从2005年进入产业化以来,成本不断降低。目前,我国国家发改委制定了1元/度的光伏发电的上网标杆电价。但许多投资者对于光伏发电的成本却感到难以分析,而不敢贸然投资。本文给出了光伏发电成本的数学分析模型,讨论了影响光伏成本电价的因素,如装机成本、日照时间、贷款状况、预期的投资回收期、以及运营费用等。并根据该模型对现阶段光伏发电的投资效益进行了一个投资分析。计算结果表明,在我国西北地区,按照1元/度的上网电价,目前投资光伏电站的投资回收期为10年。 关键词:光伏发电;成本;投资效益;数学模型 中图分类号:TK51 文献标识码:A ...... (前略) 光伏发电的成本,也就是每度电多少钱,不能简单地根据装机成本分析,它与如下五大因素有关: 1)装机成本、2)日照条件(年满负荷发电时间)、3)贷款状况(贷款利息和贷款在总投资的比例)、4)投资回收期(折旧年限)、5)运营维护费用。由于这五大因素每个因素都有其独立的变化性,相互的影响也十分明显。例如,同样的

装机成本放在不同的地域、或者同样地域、同样的装机成本、但投资采用了不同的贷款比例,或者采用不同的折旧年限,等等,都会带来截然不同的光伏发电成本价格。 为了进行准确的光伏发电成本的测算,需要对于光伏发电的成本进行详细而科学的分析,这里,给出了一个光伏发电的成本电价的数学分析模型。 1发电成本构成 装机成本C ivs 装机成本就是一个光伏电站的总投入,它也是光伏电站公司的财务报表上的固定资产。由如下式构成: C ivs = C pan +C str +C asb +C cab + C bas + C trc + C pom + C inv + C dis + C trf +C acc +C con +C mon +C eng +C man +C land (1) 其中,C pan 为光伏组件成本;C str 为组件支架成本,C asb 为安装费,C cab 为电缆成 本,C bas 为支架基础成本,C trc 为追踪系统成本,C pom 为功率优化系统成本,C inv 为逆 变器成本,C dis 为高低压配电系统成本,C trf 为变压器成本,C acc 为外线接入费用, C con 为土建(基础、配电房、中控室、宿舍、道路)成本,C mon 为电站监控系统成 本, C eng 为施工与安装费用,C man 为施工管理费,C land 为土地购置费用。式(1)所 计算出的C ivs 为装机成本,它实际上就是电站的总投入,也是电站的固定资产。 运营管理成本(C op )

光伏并网发电系统设计复习过程

光伏并网发电系统设 计

光伏并网发电系统设计 摘要:最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪(MPPT),由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号,实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明,该设计不但电路设计简单,软硬件结合,控制方法灵活,而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词:STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量,且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上,最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池,U S=60V,R S=30Ω~36Ω;u REF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率f REF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将u F作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,频率、相位跟踪功能,输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。

R L U 图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC 变换器和后级的DC-AC 逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST 结构,主要完成系统的MPPT 控制;DC-AC 部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz 交流电。设计采用单片机SPWM 调制,驱动功率场效应管,经滤波产生正弦波,驱动隔离变压器,向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示: 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT 原理及电路设计 3.1 MPPT 原理

光伏发电系统计算方法

光伏发电系统计算方法 光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到几瓦的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。 (二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项; (三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 (四)逆变器:在很多场合,都需要提供220V AC、110V AC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220V AC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。 光伏系统的设计包括两个方面:容量设计和硬件设计。 在进行光伏系统的设计之前,需要了解并获取一些进行计算和选择必需的基本数据:光伏系统现场的地理位置,包括地点、纬度、经度和海拔;该地区的气象资料,包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量,年平均气温和最高、最低气温,最长连续阴雨天数,最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情

家用分布式光伏系统设计(并网型)

家用分布式光伏系统设计 邓李军 (通威太阳能光伏电力事业部技术研发部,成都) 摘要:太阳能是最普遍的自然资源,也是取之不尽的可再生能源。分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。 目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在建筑物屋顶的光伏发电项目,方便接入就近接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。从发电入网角度出发,根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。 关键词:太阳能分布式光伏发电系统 1.前言 太阳能是一种重要的,可再生的清洁能源,是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012kW·h,相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看,太阳能的利用前景最好,潜力最大。近30年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展,成为快速、稳定发展的新兴产业之一。 本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求,仅供参考。 2.太阳能光伏发电应用现状 太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术(简称PV技术)。太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电,而且可以减少CO2和有害气体的排放,防止地球环境恶化,因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用,如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电,而且

光伏电站发电量的计算方法

光伏电站发电量计算方法 ①理论发电量 1)1MW屋顶光伏电站所需电池板面积一块235MW的多晶电池板面积 1.65*0.992=1.6368㎡,1MW需要1000000/235=4255.32块电池,电池板总面积 1.6368*4255.32=6965㎡ 2)年平均太阳辐射总量计算 上海倾角等于当地纬度斜面上的太阳总辐射月平均日辐照量H 由于太阳能电池组件铺设斜度正好与当地纬度相同,所以在计算辐照量时可以直接采 用表中所列数据(2月份以2 8天记)。 年平均太阳辐射总量=Σ(月平均日辐照量×当月天数) 结算结果为5 5 5 5.3 3 9 MJ/(m 2·a)。 3)理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率 =5555.339*6965*17.5% =6771263.8MJ=6771263.8*0.28KWH=1895953.86KWH =189.6万度 ②系统预估实际年发电量 太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往 达不到标准测试条件,输出的允许偏差是5%,因此,在分析太阳电池板输出功率时 要考虑到0.9 5的影响系数。 随着光伏组件温度的升高,组f:l二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件,当光伏组件内部的温度达到5 0-7 5℃时,它的输出功率降为额定时的8 9%,在分析太阳 电池板输出功率时要考虑到0.8 9的影响系数。 光伏组件表面灰尘的累积,会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度,同样会影响太 阳电池板的输出功率。据相关文献报道,此因素会对光伏组件的输出产生7%的影响,在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.9 3的影响系数。

光伏发电系统设计计算方法

1) 西藏昌都地区一座总功率Pm=30kwp 离网光伏电站,经910天运行,累计发电74332kwh。 平均每天发电量g=74332kwh/910天=81.68kwh。 2) 理论计算: 昌都地处西藏东南部,查表1,年平均辐射量为1625-1855kwh/m2 ,取F=1700kwh/m2 或h1 =4.6h a) 年发电量G=Pm×F ×y×η/1Kw=30kwp ×1700kwh×1.1 ×0.54/1kw=30294(kwh) 每天发电量g=G/365=30294/365=83(Kwh) ;或 b)每天发电量g=Pm ×h1 ×y×η=30kwp ×4.6h×1.1 ×0.54=81.97(kwh) 理论计算发电量81.97(kwh)与实际发电量81.68kwh十分接近,表明理论计算的正确性。 二、并网光伏发电系统设计计算 并网光伏发电系统的设计比离网光伏发电系统简单,这不仅是因为离网光伏发电系统不需要蓄电池和充电控制器,且其供电对象是较稳定的电网。故毋须考虑发电量与用电量之间的平衡,也不需要考虑负载的电阻、电感特性。通常只需根据光伏组件总功率计算其发电量。反之,根据需要的发电量设计并网发电系统设置。 (一) 设计依椐: 1) 光伏发电系统所在地理位置(纬度) ; 2) 当地年平均光辐射量; 3) 需要年发电量或光伏组件总功率或投资规模或占地面积等; 4) 并网电网电压,相数; (二) 并网发电系统设计计算 1) 发电量或组件总功率计算: 年平均每天发电量g=Pm×h1×y×η (kwh) 或 g= Pm×F(M J/m2 ) ×y×η/3.6×365×1 (kwh) 或 g= Pm×F(kwh/m2 ) ×y×η/365 (kwh) 平均年发电量G=g×365 (kwh) 2) 并网逆变器选用: 并网逆变器的选用主要根据下列要求: a) 逆变器额定功率=0.85-1.2Pm; b) 逆变器最大输入直流电压>光伏方阵空载电压; c) 逆变器最输入直流电压范围>光伏方阵最小电压; d) 逆变器最大输入直流电流>光伏方阵短路电流; e) 逆变器额定输入直流电压=光伏方阵最大功率电压; f) 额定输出电压=电网额定电压; g) 额定频率=电网频率; h) 相数=电网相数; 并网逆变器的输出波形畸变、频率误差等应满足并网技术要求。此外,必须具有短路、过压、欠压保护和防孤岛效应等功能。 三、光伏组件方阵设计: (一) 光伏组件水平倾角设计: 光伏组件水平倾角的设计主要取决于光伏发电系统所处纬度和对一年四季发电量分配的要求。 1) 对于一年四季发电量要求基本均衡的情况,可以按以下方式选择组件倾角: 光伏发电系统所处纬度光伏组件水平倾角 纬度0°--- 25°倾角等于纬度 纬度26°--- 40°倾角等于纬度加5°∽10° 纬度 41°----55°倾角等于纬度加10°∽15°

光伏发电成本计算

光伏发电成本计算 光伏发电成本取决于三个因素: 1.配件成本。 即光伏逆变器、太阳能电池板等。其次就是不同的光伏安装公司有自己的定价标准。光伏板约30000元。逆变器约1500元。电池、铁锂(全新)约10000元。控制器(光伏专用)约500元。电线约200元、支架约200元。合计大概为42400元。 2.装机容量(也就是功率)。 家庭光伏电站建设成本和装机容量(功率)成对比,要根据当前实际的用电量情况来判断需要安装多少千瓦的光伏电站,这样比较经济。也可以建设稍大功率的电站,这样用不完的电可以并网卖给国家。一般家庭电站2--5千瓦足够了。 3.光伏政策,也就是补贴政策。

2013年8月26日,国家发改委确定,分布式光伏发电国家级补贴为0.42元/度(税前),原则期限20年。此外,还有地方补贴,不同省份地区补贴力度都不一样,这个需要咨询当地的政策。 具体以家建光电5千瓦光伏电站为例成本计算: 以家庭建5千瓦光伏电站为例,安装需要考虑楼顶上是否有充足面积,电站每千瓦需要10平方米左右的电池板,5千瓦就需要50平方米。以目前家用光伏电站建造市价,各种费用加起来平均1瓦10元左右。 1.电池板:市场较好材质为4元/瓦,5千瓦≈2万元 2.安装材料费(城市):铝合金材质支架≈5000元,普通钢材支架≈3000元(如在农村屋顶多为尖顶的,不需要支架,会省些钱) 3.配套仪器:汇流箱≈400-500元(汇集所有电池板的电流,外加防雷功能,目前多数都不单独设立,而把这一功能放到其他仪器上)逆变器(质量好的)≈1万元(把电池板产生的直流电变成适合家用电器的交流电,还有防短路、通信等功能)

双面组件的发电量计算方法

双面组件的发电量计算方法 一、前言 普通光伏组件的发电量计算,一般采用下列公式。 今年以来,双面组件开始较大规模的应用。这就给光伏电站的设计人员提出了新问题:双面组件背面的发电量如何计算。 实验证明,与普通组件一样,双面组件的发电量也受地表反射率的影响。除此之外,组件安装高度也对双面组件的发电量有较大影响。本文阐述了双面组件发电量的计算方法。 本文是由Kin翻译自德国solarworld的文章,原文题目为“Calculating the additional energy yield of bifacial solar modules”(翻译时有节选) 二、双面电池技术 双面组件顾名思义就是正、反面都能发电的组件。 当太照到双面组件的时候,会有部分光线被周围的环境反射到双面组件的背面,这部分光可以被电池吸收,从而对电池的光电流和效率产生一定的贡献。

图:普通电池片(左)与双面电池片(右)正反面的对比 同常规单晶电池相比,双面光伏组件在正面直接照射的太和背面接收的太阳反射光下,都能进行发电。早在上世纪80年代,Cuevas等人报道了双面组件使用特殊的聚光系统后,其发电增益可达到50%。 在2015年,SolarWorld联合ISFH推出了名为“PERC+”的双面PERC太阳能电池,该太阳能电池在电池背面采用丝网印刷Al子栅电极,代替传统全尺寸Al背电极,Al浆消耗量大幅减少,前表面效率和背面效率分别达到21.5%和16.7% 。 图:PERC双面电池截面结构

三、双面组件 根据双面电池的封装技术可分为 双面双玻组件:采用双层玻璃+无边框结构, 双面(带边框)组件:采用透明背板+边框形式。 主流结构的双玻双面组件,具有生命周期较长、低衰减率、耐候性、防火等级高、散热性好、绝缘好、易清洗、更高的发电效率等优势。 双面组件的重要表征参数为双面发电系数BF,在STC条件下,反映了背面最大功率和正面最大功率的比值。 四、发电增益的影响因素 双面组件发电增益主要取决于两点:地表反射率和组件的安装高度。 太阳直接辐射和散射光到达地面后会被反射,有一部分将被反射到组件的背面。当组件最低点离地高度为0.5米时,使用TPO高反射率材料,双面发电的增益可达到25%。 图:组件背面接收辐射来源 4.1 地表反射率 地表反射率:是指地面反射辐射量与入射辐射量之比,表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。反射率越大,地面吸收太阳辐射越少; 反射率越小,地面吸收太阳辐射越多。如混凝土,

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