光伏综合效率
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光伏电站理论发电量计算及影响因素一、光伏电站理论发电量计算1、太阳电池效率η 的计算在太阳电池受到光照时,输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率,也称为光电转换效率。
其中,At 为太阳电池总面积(包括栅线图形面积)。
考虑到栅线并不产生光电,所以可以把At 换成有效面积Aa (也称为活性面积),即扣除了栅线图形面积后的面积,同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的:Pin 取标准光强:AM 1.5 条件,即在25℃下,Pin= 1000W / m 2。
2、光伏系统综合效率(PR)η总=η1×η2×η3光伏阵列效率η1:是光伏阵列在1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括:灰尘/污渍,组件功率衰减,组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等,目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出,至交流配电柜,再至用户配电室变压器10 KV 高压端,主要是升压变压器和交流线缆损失,按96%计算。
3、理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的,也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下,1000Wp 太阳电池1 小时才能发一度电。
而实际上,同一天不同的时间光照条件不同,因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时,近似计算:理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=(日太阳辐照量kW.h/m2/d)/1kW/m2(日照时数:辐射强度≥120W/m2的时间长度)二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定:装机容量、峰值小时数、系统效率。
一、组件的衰减:光致衰减也称S-W效应。
a-Si∶H薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的性能下降,称为Staebler-Wronski效应(D.L.Staebler和C.R.Wronski最早发现。
个人认为光伏组件的衰减实际就是硅片性能的衰减,首先硅片在长期有氧坏境中会发生缓慢化学反应被氧化,从而降低性能,这是组件长期衰减的主要原因;在真空成型过程中会以一定比例掺杂硼(空穴)和磷(给体),提高硅片的载流子迁移率,从而提高组件性能,但是硼作为缺电子原子会与氧原子(给体)发生复合反应,降低载流子迁移率,从而降低组件的性能,这是组件第一年衰减2%左右的主要原因。
组件的衰减分为:1,由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;2,组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定,一般来说在2%以下;3,组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象,每年的衰减在0.8%,25年的衰减不超过20%;25年的效率质保已经在日本和德国两家光伏公司的组件上得到证实。
2012年以后国内光伏组件已经基本能够达到要求,生产光伏组件的设备及材料基本采用西德进口。
二、系统效率:(个人认为系统效率衰减可以不必考虑,系统效率的降低,我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求,就如火电站,水电站来说,不提衰减这一说法。
影响发电量的关键因素是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。
1)灰尘、雨水遮挡引起的效率降低大型光伏电站一般都是地处戈壁地区,风沙较大,降水很少,考虑有管理人员人工清理方阵组件频繁度一般的情况下,采用衰减数值:8%;2)温度引起的效率降低太阳能电池组件会因温度变化而输出电压降低、电流增大,组件实际效率降低,发电量减少,因此,温度引起的效率降低是必须要考虑的一个重要因素,在设计时考虑温度变化引起的电压变化,并根据该变化选择组件串联数量,保证组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率范围内,考虑0.45%/K的功率变化、考虑各月辐照量计算加权平均值,可以计算得到加权平均值,因不同地域环境温度存在一定差异,对系统效率影响存在一定差异,因此考虑温度引起系统效率降低取值为3%。
光伏发电量计算及综合效率影响因素一、光伏电站理论发电量计算1.太阳电池效率η的计算在太阳电池受到光照时,输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率,也称为光电转换效率。
其中,At 为太阳电池总面积(包括栅线图形面积)。
考虑到栅线并不产生光电,所以可以把 At 换成有效面积 Aa (也称为活性面积),即扣除了栅线图形面积后的面积,同时计算得到的转换效率要高一些。
Pin 为单位面积的入射光功率。
实际测量时是在标准条件下得到的:Pin 取标准光强:AM 1.5 条件,即在 25℃下, Pin= 1000W / m 2。
2.光伏系统综合效率(PR)η总=η1×η2×η3光伏阵列效率η1:是光伏阵列在 1000 W/m2 太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。
光伏阵列在能量转换过程中的损失包括:灰尘/污渍,组件功率衰减,组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等,目前取效率86%计算。
逆变器转换效率η2:是逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,取逆变器效率97%计算。
交流并网效率η3:是从逆变器输出,至交流配电柜,再至用户配电室变压器10 KV 高压端,主要是升压变压器和交流线缆损失,按96%计算。
3.理论发电量计算太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的,也就是说在入射功率为1000W/m2的光照条件下,1000Wp 太阳电池 1 小时才能发一度电。
而实际上,同一天不同的时间光照条件不同,因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。
计算日发电量时,近似计算:理论日发电量=系统峰值功率(kw)x等效日照小时数(h)x系统效率等效峰值日照小时数h/d=(日太阳辐照量kW.h/m2/d)/1kW/m2(日照时数:辐射强度≥120W/m2的时间长度)二、影响发电量的因素光伏电站的发电量由三个因素决定:装机容量、峰值小时数、系统效率。
光伏发电量计算及综合效率影响因素光伏发电是指利用太阳能光子的能量将光能直接转化为电能的技术。
光伏发电量是指单位时间内光伏发电系统所发电的总电能,用于衡量光伏发电系统的性能和效率。
光伏发电量的计算涉及多个因素,包括太阳辐射强度、光伏电池的转换效率、安装角度和方向、天气状况等。
综合效率是指光伏发电系统实际输出的电能与太阳辐射能之比,用于评估光伏系统的总体性能。
光伏发电量的计算主要是基于太阳辐射强度和光伏电池组件的特性参数。
太阳辐射强度是指单位时间内太阳辐射能通过单位面积的能量,通常以W/m²表示。
光伏电池组件的特性参数包括短路电流(Isc)、开路电压(Voc)、最大功率点电流(Imp)、最大功率点电压(Vmp)等。
光伏发电量的计算公式为:发电量=光伏电池组件的面积×太阳辐射强度×光伏电池的转换效率光伏电池的转换效率是一个关键参数,它表示光伏电池将太阳能转化为电能的效率。
光伏电池的转换效率受到多个因素的影响,包括材料的能带结构、材料的光学特性、电池的工作温度等。
目前,光伏电池的转换效率已经超过20%,并且随着技术的进步还有望进一步提高。
除了太阳辐射强度和转换效率,光伏发电量还受到安装角度和方向的影响。
光伏电池的最大功率点随着太阳的高度角和方位角的变化而变化,需要通过调整安装角度和方向来最大化发电量。
对于固定安装的光伏电池组件,通常选择一个适当的安装角度和方向来获取最大的年发电量。
此外,天气状况也会对光伏发电量产生影响。
例如,阴雨天气会降低太阳辐射强度,从而降低光伏发电量。
而晴天和阳光充足的情况下,光伏发电量会最大化。
综合效率是综合考虑光伏发电系统的实际输出和太阳辐射能之比。
综合效率主要由光伏电池的转换效率、光伏组件的阵列效率、逆变器的效率等组成。
光伏电池的转换效率是光伏发电系统的核心,而光伏组件的阵列效率和逆变器的效率则会对整个系统的效率产生影响。
总之,光伏发电量的计算和综合效率受到多个因素的影响,包括太阳辐射强度、光伏电池的转换效率、安装角度和方向、天气状况等。
太阳能光伏发电的成本和效率在现代社会中,能源已经成为人们不可或缺的一部分,但是传统的化石燃料会对环境造成巨大的负面影响,如温室气体的排放会导致气候变化。
正因为如此,环保型的新能源发电技术如今成为了极其热门的话题。
在众多的新能源技术当中,太阳能光伏发电技术成为了人们关注的焦点。
那么,太阳能光伏发电的成本和效率如何呢?首先,让我们先来了解一下太阳能光伏发电的基本原理。
太阳能光伏发电的原理是光子在特定半导体材料的材料中引起电子向导带跃迁,这种跃迁产生的电子在半导体中自由移动,经过优化的结构后可以通过电路输出电流。
太阳能光伏发电不会产生任何的二氧化碳和其他有害气体,而且发电的过程中没有任何的噪音和振动,因此被称为最为环保的发电方式之一。
那么我们应该如何评估太阳能光伏发电的成本和效率呢?一、成本太阳能光伏发电的成本分为物理成本和人工成本。
物理成本主要是面板元件的成本,而人工成本则包括安装、维护和运行的成本。
面板元件的成本包括硅片、电池、背板和边框等。
随着市场竞争的加剧,太阳能元件制造商要想在市场上立足,需要不断精简生产线和降低制造成本。
相信随着技术的提升,面板元件的成本将会不断下降。
另外,人工成本也是太阳能光伏发电成本的一个重要组成部分。
由于安装、维护和运行环节都需要人工参与,因此这些费用不可避免。
但是随着经验的积累,这些费用的成本也会随之降低。
二、效率太阳能光伏发电的效率是指单位时间内光伏组件从太阳的能源中转化出的电能的百分比。
目前,普通太阳能光伏电池组件的转换效率通常在12%至15%之间,而最高效率电池的转换效率已经超过了20%。
提高太阳能光伏发电的效率是许多科学家和工程师们竭尽全力去追求的目标。
为了提高太阳能光伏发电的效率,研究人员采用了许多技术,包括多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池、非硅太阳能电池等。
然而,虽然太阳能光伏发电的效率可能受到地理位置和天气条件的影响,但是随着技术的发展,人们可以相信太阳能光伏发电的效率将会不断提高。
光伏发电量计算模型
光伏发电量计算模型可以根据不同的需求和场景选择不同的方法。
以下是几种常用的光伏发电量计算模型:
1、等效日射量法:该方法基于日射量数据和光伏板面积计算出每日的光伏发电量。
公式为:日发电量(kWh)= 日射量(kWh/m²)×光伏板面积(m²)×光伏板效率。
2、国标公式计算方法:根据《光伏发电站设计规范》GB50797-2012第6.6.2条公式进行计算。
公式为:Ep=HA×PAZ/Es×K,其中,Ep为发电量(kWh),HA为水平面太阳总辐照量(kWh/m2),PAZ为装机容量(kWp),Es为标准条件下的辐照度(常数),K为综合效率系数。
3、理论年发电量计算公式:该方法基于太阳能资源情况和系统设计等因素计算出理论年发电量。
公式为: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。
4、综合效率系数法:该方法考虑了各种因素影响后的修正系数,包括光伏组件类型修正系数、光伏方阵的倾角、方位角修正系数、光伏发电系统可用率、光照利用率、逆变器效率、集电线路、升压变压器损耗、光伏组件表面污染修正系数和光伏组件转换效率修正系数等。
综合效率系数K取值在75%-85%之间,具体取值需要根据实际情况而定。
以上是几种常用的光伏发电量计算模型,每种模型都有其适用范
围和限制条件,需要根据实际情况选择合适的方法进行计算。
同时,也需要定期对光伏系统进行维护和检查,确保其正常运行和准确计量。
全面解析光伏电站的系统效率光伏电站的系统效率,业内知之甚少。
很多人认为光伏电站效率在设计时采用的是75%-80%的效率,那么运行过程中就应该按照这个效率运行。
所以很多用户对电站系统效率发出了很多感概:今天的效率怎么会高达95%?昨天的效率怎么只有55%?这个月的效率怎么只有65%?这和传统观念不一样啊,是不是我的电站有问题?是不是TAOKE的监控系统出现状况?其实,大可不必惊讶,因为光伏电站的系统效率是随着辐照强度一起不断变化的,辐照越低效率也越低,辐照达到1000w/m2的时候,效率损失只有不到5%(当然这是在温度还不是很高的季节);这是由于什么原因造成的呢?主要有以下几点:其一,组件、逆变器、线缆等的损耗并不是我们想象中那样线性变化的;其二,在辐射很低时(阴天或雨天),存在组串电压过低,逆变器无法启动的阶段;(而辐照量是累加的)其三,逆变器存在一定的自耗电情况(自耗电随负荷变化很小),在低辐照情况下占发电量比重较高,导致系统效率降低。
峰值日照时数怎么计算?系统效率的算法(X)?峰值日照时数:是指将瞬时辐照值进行累计后,转变成小时数的一个参数,用于评价理论发电量和一段时间内的辐照强度;有了该数值以后就可以方便的测算出系统效率,该数值的准确与否取决于气象站的采样精度和其算法。
有的企业也将之称为总辐照量。
系统效率算法(X):发电量(kWh)÷装机容量(kW)÷峰值日照时数(h)÷100=X%电站全生命周期的效率提升有哪些步骤和方法?第一,应充分考虑电站全生命周期内的优化设计,运维团队在设计阶段就应介入,以便提前考虑后期运维便利性、经济性;第二,应引入第三方检测机构及建设监理公司,严格控制电站设备质量及建设质量,尤其是系统在户外恶劣环境条件下的长期可靠性;第三,应设立区域化运维中心,降低分布式电站单项目运维成本;第四,积极探索不同地区电站组件清洗的临界点,实现发电—清洗综合效益最大化;第五,运维过程中暴露的实际问题应尽快反馈至设计,使其不断优化后续方案。
光伏电站综合转换效率pr值要求解释说明1. 引言1.1 概述在当今能源需求不断增加的背景下,光伏电站作为一种清洁、可再生的能源技术,受到了广泛关注。
光伏电站的综合转换效率pr值是评估光伏发电系统性能和效益的重要指标之一。
通过对pr值进行要求,可以有效地评估和监测光伏电站的发电效率,并从设计和运营方面优化提高其性能。
1.2 文章结构本文将围绕光伏电站综合转换效率pr值要求展开讨论。
首先,我们将阐述pr 值的定义以及其在评估光伏发电系统中的重要性。
然后,我们将探讨影响pr值变化的因素,并介绍改善其性能的方法和措施。
接下来,我们将结合实际案例对pr值要求与光伏电站设计进行分析与讨论。
随后,我们将关注pr值要求与光伏电站运营管理之间的关系,并介绍监测、预防和解决问题的手段以及其他影响因素及应对策略。
最后,在结论部分,我们将总结主要观点和发现,并提出未来光伏电站设计与运营的建议和展望。
1.3 目的本文旨在全面解释光伏电站综合转换效率pr值要求的背景和意义,深入分析其定义、重要性以及影响因素。
同时,通过案例分析和实际应用,探讨如何在光伏电站的设计和运营管理中优化和提高pr值。
通过本文的阐述,读者将能够更好地理解和把握pr值对光伏发电系统性能评估与优化的作用,并在实践中应用相关知识来提升光伏电站的发电效率。
2. 光伏电站综合转换效率pr值要求:2.1 pr值的定义:光伏电站的综合转换效率被表示为pr值,它是指太阳能光伏电站将太阳辐射转化为可用电能的实际利用率。
pr值是一个百分比,在理想情况下,它应该接近100%。
2.2 pr值的重要性:光伏电站的综合转换效率pr值是衡量其性能和经济可行性的关键指标之一。
高pr值意味着电站能够更有效地转换太阳辐射能量为电能,从而提高发电效率。
同时,高pr值还可以减少对太阳能资源的需求,降低成本,并促进可持续发展。
2.3 pr值的影响因素:实际上,光伏电站的综合转换效率受到多个因素的影响。
光伏电厂综合效率计算公式光伏电厂是利用太阳能光伏电池将太阳能转化为电能的设施,是清洁能源发电的重要方式之一。
光伏电厂的综合效率是衡量光伏电厂发电效率的重要指标,也是评价光伏电厂经济性和可持续性的重要依据。
本文将介绍光伏电厂综合效率的计算公式及其影响因素。
一、光伏电厂综合效率计算公式。
光伏电厂的综合效率是指光伏电厂实际发电量与光照条件下理论最大发电量的比值,通常用百分比表示。
光伏电厂综合效率计算公式如下:综合效率 = 实际发电量 / (光照强度×光伏电池的理论最大发电量)。
其中,实际发电量是指光伏电厂在一定时间内实际发电的总量,通常以千瓦时(kWh)为单位;光照强度是指太阳辐射在单位面积上的能量,通常以瓦特每平方米(W/m2)表示;光伏电池的理论最大发电量是指光伏电池在标准测试条件下的最大发电量,通常以瓦特峰值(Wp)表示。
通过上述公式,可以计算出光伏电厂在特定光照条件下的综合效率,从而评估光伏电厂的发电性能和经济效益。
二、影响光伏电厂综合效率的因素。
1. 光照条件,光照条件是影响光伏电厂发电效率的关键因素之一。
光照强度越高,光伏电池的发电效率就越高,因此光伏电厂在充足的阳光照射下可以获得更高的综合效率。
2. 温度,光伏电池的工作温度对其发电效率有较大影响。
一般来说,光伏电池的温度越低,其发电效率就越高。
因此,在高温季节,光伏电厂的发电效率可能会有所下降。
3. 污染和阴影,光伏电池板的污染和阴影都会降低光伏电厂的发电效率。
因此,定期清洗光伏电池板,避免阴影遮挡是保持光伏电厂高效运行的重要措施。
4. 光伏电池的质量和类型,不同质量和类型的光伏电池具有不同的发电效率。
目前市场上常见的光伏电池类型包括单晶硅、多晶硅和薄膜电池等,它们的发电效率和价格各不相同。
5. 光伏电厂的设计和运维,光伏电厂的设计和运维水平也会影响其综合效率。
合理的布局设计、适当的倾角和方位角设置,以及规范的运维管理都可以提高光伏电厂的发电效率。
数据告诉您光伏电站的系统效率到底是多少PV兔子光伏发电量提升的关键因素-系统效率兔子君导读光伏电站年发电量计算公式如下:L = W×H×η式中:L ——并网光伏电站年发电量W——并网光伏电站装机容量;H ——年峰值日照小时数η——光伏电站系统总效率1、峰值小时数H峰值小时数采用如下公式计算:H= Ih / I0Ih ——倾斜面年总太阳辐射量,kWh/m2。
I0 ——标准太阳辐射强度,1000W/m2(电池组件标准测试条件)在装机容量一定得前提下,想要提高发电量只能通过提高年峰值日照小时数和光伏电站系统总效率。
在之前兔子君分享的文章中,已经对如何提高年峰值日照小时数进行了分析(历史文章:【干货分享】提高发电量最有效途径详解),所以这边就来让我们看看光伏电站系统效率对发电量的影响以及通过实测数据分析光伏电站系统效率对发电量的影响到底有多大。
系统效率的组成在我们了解了系统效率的基本构成之后,下面我们来详细的分析下各个系统效率对整个并网光伏系统影响的成因以及造成损失的大小取值。
1. 温度对组件的影响不同的项目所在地的温度决定了其对光伏组件实际功率的影响大小。
我们从组件的技术参数特性表中可以看到,单体太阳能电池的开路电压随温度的升高而降低,电压温度系数为-0.33%/℃,即温度每升高1℃,60片组件的单体太阳能电池开路电压将会降低120~125mv。
太阳能电池的峰值功率随温度的升高而降低(直接影响到效率),即温度每升高1℃,太阳能电池的峰值功率损失率约为0.41%.例如:工作在20℃的多晶硅太阳能电池,其输出功率要比工作在70℃的高约20%。
如何计算光伏组串温升损失?光伏组串温升损失=(25度结温组串最大功率–未修正结温组串最大功率)/25度结温组串最大功率×100%;但在实际过程中,由于每个项目所在地实际温度的随机性,我们很难准确的预测光伏电站的温度损失的多少。
然而对于已建成电站来说,可以通过组件或组串的功率测试计算组件的温升功率损失。
光伏综合效率
光伏综合效率是指光伏电池在转换太阳能为电能过程中所具有的能量转换效率。
它是由太阳能光电转化效率、光电转换效率、电池温度系数以及光伏组件损耗等因素综合决定的。
太阳能光电转化效率是指光伏电池将太阳能转化为直流电能的效率。
一般来说,太阳能光电转化效率越高,太阳能电池组件的发电效率就越高。
光电转换效率是指光伏组件将太阳辐射转变为可利用的电能的效率。
它与光伏组件的材料和结构有关,包括晶体硅、多晶硅、非晶硅等。
电池温度系数是指光伏电池在不同温度下的输出电压变化情况。
电池温度系数为负值时,温度越高,输出电压越低。
光伏组件损耗包括光伏电池背面反射损失、光损失、电池连接损失、电池局部热点损失等。
这些损耗会降低光伏组件的发电效率。
综上所述,光伏综合效率是包括太阳能光电转化效率、光电转换效率、电池温度系数以及光伏组件损耗等因素综合考虑后的一个指标,衡量了光伏电池将太阳能转化为电能的效率。