光伏发电系统基础知识

  • 格式:docx
  • 大小:486.99 KB
  • 文档页数:13

太阳能系统基本知识

太阳能发出的电能优先给家庭使用,当使用不完时还可以卖给国家电网。当天气不好时自动切换到国家电网补充家庭电力

如何简易计算太阳能系统发电量

1估算公式

民众若欲推估太阳光电发电设备之年发电量,须考虑系当地的日照参数、电气效率以及方向效率。

系统的发电量可以简单估算为:

系统年发电量=系统装机容量×当地年发电量峰值日照小时×系统效率

系统效率=电气效率×方向效率

2系统装机容量

我们把安装太阳能直流测系统的总容量叫作装机容量。例如,一个5kWp的系统,可以有20片250Wp的太阳能组件组成。该系统在日照最好的时候,瞬时直流功率可以输出5kW。特别要指出的是,Wp表示的单位为峰瓦;W的单位为功率单位瓦。

3日照参数

为了让民众在评估设置太阳光电发电设备时,能先行了解日辐射量,作为设置判断的参考。我们与国家气象局合作,参考NASA的国际系统数据和我们的经验,按照太阳光电发电系统常用的呈现方式进行数据统计与单位转换,据以估算对应的发电量参考数据。例如:上海的年峰值日照小时为1440

2系统效率

系统效率是一个系统发电性能好坏的重要指标。系统效率就是一个太阳能发电系统是否健康的重要参考条件。

太阳能系统效率不同于传统的效率概念,他不是一个瞬时值,而是一个状态值。

例如:一个5kWp的系统,他全年的发电量为6000千瓦时,当地的年峰值日照小时数为1600小时(假设在新疆喀什),那么他的系统效率为75%

而假设该系统在上海(年峰值日照小时为1440小时),也发电6000度,那么该系统的系统效率则为83.3%。

电气效率

系统效率一个决定因素为电气效率。顾名思义,电气效率就是系统的电气传输损失导致的效率损失。导致电气传输效率损失的原因很多,例如:逆变器效率,线路损耗,变压器损耗等等

一般来说,在分布式电站中,低压侧(220V或380V)并网系统效率不低于85%,而高压侧(10kV或更高电压等级)并网,系统效率不低于80%。

可以看出,在不同的方向,系统有着不同的方向效率。

一般来说,太阳能组件的设置方向为,正南,西南,正西,东南,正东,都是可以的。

一般来说,设计良好的分布式家庭电站的系统效率,不会低于80%,而设计良好的大型电站,系统效率不低于75%。

太阳能系统有哪些部分

1太阳能系统的组成

太阳能并网发电系统主要由:光伏组件、逆变器、支架和线缆、汇流箱、交直流配电柜、监控系统。

光伏组件

逆变器

支架系统

2晶硅组件系统 1kWp晶硅组件系统占用屋顶面积约7-10平方米。在上海每1kWp系统一年可以发电约1150kWh。

1kWp晶硅组件系统设置价格约为12000元。

3薄膜组件系统

1kWp薄膜组件系统占用屋顶面积约14-20平方米。在上海每1kWp系统一年可以发电约1150kWh。1kWp薄膜组件系统设置价格约为14000元。

单晶硅

单晶硅太阳能电池的光电转换效率为16%左右,

最高的达到24%,

这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,

但制作成本很大,

以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。

由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命最高可达25年。

多晶硅

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多, 但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,

其光电转换效率约15%左右。

从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,

材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,

因此得到大量发展。

此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池相当,达到25年。从性能价格比来讲,多晶硅太阳能电池略好。

非晶硅

非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,

它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,

工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,

它的主要优点是在弱光条件也能发电。

但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。

多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:

a) 硫化镉太阳能电池

b) 砷化镓太阳能电池 c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池

分布式客户常见问题

1

一套太阳能发电系统安装费用如何?

一般而言,太阳能发电系统(设备)的安装费用

因系统容量大小、材料选用、施工方法、安装现场的特殊性(如额外的引接线费用)等而有差异性,

目前市面上系统单价约11~14 元/Wp。

2

一般住宅屋顶可装设多大容量?

使用晶硅组件产品时,

平屋顶设置条件下(须考虑太阳能组件前后排列),

通常1kWp的太阳能发电系统约需10平方米的设置面积,

斜屋顶设置条件下,则约为7~8平方米。

选择非晶硅系统,则占用的屋顶面积会多1.5倍左右。

评估屋顶面积之可装设系统容量时,仍须考虑屋顶现场有无造成组件遮荫之物体,如女儿墙、水塔、屋脊、树木、附近建筑物等;应避免在受遮荫区域安装模块,以免降低系统发电量。

3

太阳能发电系统的寿命如何?

太阳能发电系统包含太阳能组件、逆变器、交流配电箱(内含交流断路器与保护组件)等重要组成,

并经配管配线安装而成。组件与逆变器是两大重要系统组件,其质量、可靠度或寿命关系到系统发电性能与寿命。

设置太阳能发电系统应采用验证合格的组件及逆变器产品较有保障,目前模块验证规范有IEC、UL、CNS等标准,变流器验证规范有VDE、EN、IEEE、CNS(部份)等标准。

一般正常使用状况下,通过验证组件的寿命约20年,发电量仍为初始之80 %以上,通过验证逆变器的寿命约5年以上。

4

太阳能发电设备是否会产生噪音及电磁波的危害问题?

太阳能发电系统运转时并不会产生噪音,系统的主要电力组件有太阳能组件与逆变器。因为组件输出为直流电,不会产生高频幅射问题。

逆变器之功能为将直流电转换成交流电装置,因须符合国际电磁波干扰与兼容规范(如EN 6 1000-6-2与EN 61000-6-3)方能上市,故使用上应无电磁波危害人体之疑虑。

5

打雷了接触电池板会不会触电?

太阳能系统在直流侧和交流侧都设置有防雷系统,因此,不用担心会损坏家庭电气设备和安全。

6

电池板会反光,影响邻居吗?

目前光伏组件基本采用镀膜玻璃,反光的影响很小。

表面非镜面的,因此,不会有明显的眩光。

比如,在上海虹桥机场、浦东机场、杭州萧山机场都设置有太阳能发电系统。光伏电站对航行的飞机都没有影响,足以看出,光伏组件的眩光影响是很小的。

7

冬天天冷时会不会电力不足?

直接影响发电量的因素是辐照强度,日照时长以及太阳电池组件的工作温度,冬天辐照强度会弱,日照时长会短,发电量较夏天会少。

分布式光伏发电接入电网,只要电网有电,家庭负载就不会出现电力不足和断电的情况。

8

如何清洁光伏组件?

光伏组件的玻璃都具有自洁功能,雨水可以清洁,不需要特别的维护,如果遇到附着性污物,进行简单擦拭即可。

9

用水擦拭的时候会不会有触电的危险?

为了避免在高温和强烈光照下擦拭组件对人身的电击伤害以及可能对组件的破坏,建议在早晨或者下午较晚的时候进行组件清洁工作。

10

可以踩在组件上面进行清理工作吗?

组件是有一定承重的,但是不能踩在组件上面清扫,会造成组件隐蔽损坏,影响组件寿命。

11

光伏组件上的房屋阴影、树叶甚至鸟粪会对发电系统造成影响吗?

可能产生热斑效应,会影响发电量。如果发现树叶和鸟粪,需要定期清理。

12

能抗台风、抗冰雹吗?

系统是根据当地情况来设计的,风压、堆积、屋顶样式都会考虑。

13

烈日当空,易损器件坏了需立即更换吗?

不能够立即更换,如要更换建议在早晨或者下午较晚的时候进行,应及时联系电站运维人员,由专业人员前往更换。

14