第2章 光伏电池与光伏阵列
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光伏发电光伏阵列设计及布置方案1.1光伏方阵布置方案1.1.1布置原则每两列组件间的间距设置保证在太阳高度角最低的冬至日9:00~15:00时,前后排太阳能电池组件间采光不受阻挡。
1.1.2方阵布置说明根据设计原则,本项目共20个光伏组件阵列组成的发电区域,均采用45°倾角布置,采用固定式支架系统,支架基础采用混凝土独立基础式。
图一:支架定位参考样图图一:支架定位参考样图1.2光伏阵列设计1.2.1光伏子方阵设计一个1MWp的光伏方阵,由太阳能电池组件经过串并联组成。
将组件串联得到并网逆变器所要求的电压,再将串联组件并联达到逆变器的功率要求。
1、太阳能电池串联组件数量计算:根据逆变器的技术参数,最高输入电压为1100V,工作电压范围为500~1100V;组件的开路电压为37.62V;最大工作点的工作电压30.36V;开路电压温度系数为-0.33%/℃。
1)组件开路电压因温差升压百分比最高值:65*0.003=21.45%(温度范围+25℃~-40℃考虑);2)组件开路因温差升压值:21.45%*37.62=8.1V;3)组件开路最高升压值:37.62+8.1=45.72V;4)组件串联最大数量:1100/45.72≈24块;5)选择组件串联数量:20块。
2、1MWp子方阵太阳能电池数量计算:单个发电单元的容量为1MWp,组件串并联接线:1)20块组件串联为一路,每一路串联容量为20*255=5.1kWp、输出电压20*30.36=607.2V;2)每一台逆变器上太阳能电池组件并联数=1000/2/5.1=98,因PV输入数量是3,选择一台逆变器并联数为99;3)2*99=198组件并联组成一个发电单元,其子方阵太阳能电池数量为3960块,容量为198*5.1=1009.8kWp,占地面积147.54*77.5=11434.35m²。
1.2.2光伏总方阵容量、电池总数量及占地面积1)20MWp并网系统由20个发电单元组成,总容量=1009.8*20=20,196kWp;2)太阳能电池总数量=(20*198)*20=79,200块,占地总面积319*749.7=239154.3m²。
光伏列阵结构光伏列阵是一种利用太阳能发电的设备,由多个光伏组件按照一定的排列方式组合而成。
光伏列阵的结构设计直接影响到光伏发电系统的性能和效益。
一、光伏组件光伏组件是光伏列阵的基本单元,它由太阳能电池板、支架、连接器等组成。
太阳能电池板是光伏组件的核心部分,它可以将太阳能转化为电能。
支架是用来支撑太阳能电池板的,通常采用铝合金材料制作,具有良好的耐候性和抗腐蚀性。
连接器用于连接光伏组件与电网系统,确保电能的传输。
二、列阵排列方式光伏组件的排列方式对光伏列阵的性能具有重要影响。
常见的排列方式有平行排列、串联排列和并联排列。
1. 平行排列:光伏组件按照行与列的方式平行排列,这种排列方式适用于光伏组件功率较小的情况。
平行排列可以提高系统的可靠性和灵活性,但相应地也会增加系统的占地面积。
2. 串联排列:光伏组件按照行与列的方式串联排列,这种排列方式适用于光伏组件功率较大的情况。
串联排列可以提高系统的电压和电能输出,但要注意防止串联组件之间出现阴影遮挡,影响光伏发电效果。
3. 并联排列:光伏组件按照行与列的方式并联排列,这种排列方式适用于光伏组件功率较小的情况。
并联排列可以提高系统的电流和电能输出,但相应地也会增加系统的线路损耗。
三、支架设计支架是光伏列阵的重要组成部分,它的设计直接影响到光伏组件的安装和固定。
支架的主要功能是提供稳定的支撑和调整光伏组件的角度,以最大程度地接收太阳能。
1. 固定支架:固定支架是最常见的支架设计,光伏组件倾角固定不可调节。
这种支架适用于固定安装场所,如屋顶和大型光伏电站。
2. 倾斜支架:倾斜支架可以调节光伏组件的倾角,以适应不同的季节和经度。
倾斜支架的倾角设计应根据当地的经纬度和太阳高度角进行合理调整。
3. 跟踪支架:跟踪支架是一种可以根据太阳位置自动调节光伏组件角度的支架设计。
跟踪支架可以实现最大程度的太阳能接收,但相应地也会增加系统的成本和维护难度。
四、电缆布线电缆布线是光伏列阵结构中不可忽视的一环,它直接影响到电能的传输和系统的可靠性。
一、光伏阵列
1、电池板表面的检查
电池表面的检查包括表面清洁度的检查以及表面完整度的检查。
由于光伏电站建于南向山坡上,每块电池板都有一定的倾斜角度,这也就使得电池板表面极易积尘。
尤其是秋冬季节多风少雨,灰尘堆积在电池板表面,会极大地影响太阳能板的光能吸收,从而导致光伏电站发电量的下降。
因此,定期对光伏阵列的太阳能电池板表面的灰尘进行检测是十分有必要的。
当出现过多的灰尘堆积情况,而又没有有效的降雨降雪进行冲洗时,就需要安排专人对太阳能电池板表面进行清洁除尘,以保证光伏电站的日常发电量。
光伏组件表面应保持清洁,清洗光伏组件时应注意:
(1)应使用干燥或潮湿的柔软洁净的布料擦拭光伏组件,严禁使用腐蚀性溶剂或用硬物擦拭光伏组件;
(2)应在辐照度低于200W/㎡的情况下清洁光伏组件,不宜使用与组件温差较大的液体清洗组件;
(3)严禁在风力大于4级、大雨或大雪的气象条件下清洗光伏组件。
电池表面完整度的检查主要包括:光伏组件是否存在玻璃破碎、背板灼焦、明显的颜色变化;光伏组件中是否存在与组件边缘或任何电路之间形成连通通道的气泡。
2、太阳电池板阵支架的检测
太阳能电池阵列采用的螺旋桩进行固定。
虽然,光伏电站场址区为剥蚀丘陵地貌形态,未发现滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降、岩溶、土。
太阳能光伏电池阵列建模及性能分析研究近年来,随着能源危机的加剧,太阳能光伏电池系统被广泛关注。
在大量研究和实践经验的基础上,太阳能光伏电池阵列建模和性能分析逐渐成为研究的重点。
本文旨在探讨太阳能光伏电池阵列建模及性能分析的相关内容。
一、太阳能光伏电池阵列组成及工作原理太阳能电池阵列是由若干个太阳能电池板组成,每一个太阳能电池板内又包含有若干个太阳电池电池片。
这些太阳电池被连接成串或并的电路,从而形成太阳能电池阵列。
太阳能电池板是将太阳能转化为直流电能的主要设备。
太阳能光伏电池阵列的工作原理是:太阳能电池吸收太阳光的辐射,将太阳光能转化为直流电能。
当太阳光辐射到太阳能电池板时,太阳能电池板会产生电压,并将电压传输到太阳电池阵列中,从而使太阳电池阵列中的每一个太阳电池都能产生电压。
太阳能电池阵列的输出功率与太阳能辐射强度、太阳能电池阵列的方向、太阳能电池阵列的温度等因素有关。
二、太阳能光伏电池阵列的建模太阳能光伏电池阵列的建模是指利用计算机软件,模拟太阳能光伏电池的发电过程,从而预测电池板的输出功率、效率等参数。
太阳能光伏电池阵列的建模主要基于以下几个方面:1. 太阳光辐射模型:太阳光辐射是太阳能光伏电池阵列的主要能量来源。
太阳光辐射模型是指通过时间和空间对太阳光辐射进行统计分析,得到太阳光辐射的分布特征和变化规律的数学描述。
2. 光路模型:光路模型是指将太阳能光伏电池阵列中的光路和其它光学元件进行精确的几何建模,从而实现太阳能光伏电池阵列中的发电过程建模。
3. 电路模型:电路模型是指将太阳能光伏电池阵列的输出电路进行电路建模,并通过电路模拟软件进行电路仿真,以预测太阳能光伏电池阵列的输出功率、效率等参数。
三、性能分析太阳能光伏电池阵列的建模主要是为了预测太阳能光伏电池阵列的输出功率、效率等参数。
在太阳能光伏电池阵列的性能分析中,主要分析太阳能电池阵列的输出功率、效率等指标。
1. 输出功率:太阳能光伏电池阵列的输出功率是指太阳能光伏电池阵列将太阳光转化为直流电能的效果。
光伏组件及阵列设计光伏组件及阵列设计是指将光伏电池板(也称太阳能电池板)通过一定的电路连接方式组装成阵列并且进行布局设计的过程。
光伏组件及阵列设计的主要目标是最大限度地提高太阳能电池板的发电效率、减少成本以及将光伏系统整体效益最大化。
本文将重点介绍光伏组件及阵列设计的关键要素以及一些常见的设计方法。
首先,光伏组件及阵列设计的关键要素包括以下几个方面:1.太阳能电池板的选择:太阳能电池板是光伏系统的核心部件,其种类繁多,包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化等。
在选择太阳能电池板时需要考虑其效率、稳定性、成本以及适应性等因素。
2.太阳能电池板的布局:太阳能电池板的布局方式通常有平面布置和倾斜布置两种。
平面布置适用于屋顶等较大面积的场地,而倾斜布置适用于较小面积的场地。
布局的角度和朝向也需要根据实际情况进行调整,以最大限度地接收太阳辐射能量。
3.光伏组件的串联和并联:根据实际电压和电流要求,可以将多个太阳能电池板进行串联和并联连接。
串联可以增加输出电压,而并联可以增加输出电流。
串联和并联的方式需要根据实际情况进行调整,以最大限度地提高整个光伏系统的发电效率。
4.光伏组件的防尘和防水:太阳能电池板的正常运行需要保持表面的清洁和防水。
防尘和防水措施可以采用覆盖玻璃、安装防水罩等方式来实现。
其次,光伏组件及阵列设计的常见方法包括以下几个方面:1.阵列的布局设计:根据场地条件和电力需求,选择合适的布局方式。
平坦的屋顶可以选择平面布置,而斜坡或倾斜屋面可以选择倾斜布置。
2.阵列的朝向和倾角设计:根据当地的纬度和气候条件,选择合适的朝向和倾角,以最大限度地接收太阳辐射能量。
通过光照辐射测量和辐照度模拟软件来确定最佳的朝向和倾角。
3.光伏组件的串联和并联设计:根据实际电压和电流需求,选择合适的串联和并联方式。
通过光伏电池电气特性的匹配,实现最佳的组件串并联配置。
4.光伏组件的防尘和防水设计:选择适当的防尘和防水措施,确保太阳能电池板的正常运行。
光伏组件的选择与光伏阵列设计随着可再生能源的发展,光伏发电系统被广泛应用于各个领域。
在光伏发电系统中,光伏组件的选择和光伏阵列的设计是至关重要的。
本文将围绕光伏组件的选择和光伏阵列的设计展开讨论。
一、光伏组件的选择光伏组件是光伏发电系统的核心部件,其性能和质量直接影响到发电系统的发电效率和稳定性。
在选择光伏组件时,应考虑以下几个因素:1. 组件类型:常见的光伏组件主要包括多晶硅组件、单晶硅组件和薄膜组件。
多晶硅组件具有较高的转换效率和较低的成本,适用于大型光伏发电项目。
单晶硅组件具有较高的转换效率和较好的抗腐蚀性能,适用于高寿命要求的项目。
薄膜组件具有较低的转换效率和较低的成本,适用于大规模的光伏电站建设。
2. 转换效率:组件的转换效率是衡量其质量和性能的重要指标,高转换效率的组件可以提高光伏发电系统的发电效率。
通常选择转换效率在15%以上的组件,以确保系统的高效发电。
3. 耐环境适应能力:光伏组件通常需要在恶劣的环境条件下运行,如高温、低温、湿度、紫外线等。
因此,选择具有良好耐环境适应能力的组件,能够确保系统的稳定运行和长寿命。
4. 品牌信誉:选择知名品牌的光伏组件,可以保证组件的质量和售后服务。
通过了解市场评价、咨询专业人士和查看用户反馈,可以对组件品牌进行评估和选择。
二、光伏阵列的设计光伏阵列的设计是为了最大化光能的吸收和利用,提高光伏发电系统的发电效率。
在光伏阵列的设计过程中,以下几点需予以关注:1. 布置方式:光伏阵列的布置方式主要有平面式、斜面式和追踪式。
平面式布置适用于日照充足的地区,布置简单、造价较低;斜面式布置适用于光照较弱的地区,可以增加光能的吸收;追踪式布置适用于对发电效率有较高要求的场合,能够根据太阳光的方位实现追踪,提高发电效率。
2. 阵列间距:不同的光伏组件具有不同的阵列间距要求,合理的阵列间距可以减少阴影遮挡,提高光能的吸收效果。
根据光伏组件的尺寸和布局方式,合理确定阵列间距,提高光伏发电系统的功率密度。