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全球体育app:【深度】太阳能光伏组件全方位介绍

发布时间:2021-10-07 人气:

本文摘要:毫无疑问,光伏组件是光伏电站最重要的设备之一!本文将对光伏组件展开全方位的讲解。 光伏组件的分类 光伏组件的转化成效率 1功率 我们经常说道,使用255Wp光伏组件。下表的p为peak的简写,代表其峰值功率为255W。 所有的技术规格书中都会标示标准测试条件的。右图为常州天合的光伏组件技术规格书一部分(250W,折合)。 只有在标准测试条件(STC条件,辐照度为1000W/m2,电池温度25℃,AM=1.5)时,光伏组件的输出功率才是标称功率(250W)。

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毫无疑问,光伏组件是光伏电站最重要的设备之一!本文将对光伏组件展开全方位的讲解。  光伏组件的分类  光伏组件的转化成效率  1功率  我们经常说道,使用255Wp光伏组件。下表的p为peak的简写,代表其峰值功率为255W。

所有的技术规格书中都会标示标准测试条件的。右图为常州天合的光伏组件技术规格书一部分(250W,折合)。  只有在标准测试条件(STC条件,辐照度为1000W/m2,电池温度25℃,AM=1.5)时,光伏组件的输出功率才是标称功率(250W)。

当辐照度和温度变化时,功率认同不会变化。另外,功率误差为正负3%,解释组件的实际功率是242.5~257.5W都是快速增长的。

不过,这个组件的功率偏差为于是以偏差3%。  在非标准条件下,光伏组件的输出功率一般不是标称功率,右图为NOCT条件下标称功率为250W、255W的参数。  辐照度为800W/m2,电池温度20℃时,250W的组件输出功率只有183W,为标况下的73.2%。  2光电转化成效率  1)效率的计算方法  理论上,尺寸、标称功率完全相同的组件,效率认同是完全相同的。

光伏组件是由电池片构成,一块光伏组件一般来说由60片(610)或72片(610)电池片构成,面积分别为1.638m2(0.992m1.652m)和3.895m2(0.992m1.956m)。  辐照度为1000W/m2时,1.638m2组件上接管的功率为1638W,当输入为250W时,效率为15.3%,255W时为15.6%。  2)国家标准对效率的拒绝  根据2月5日国家能源局综合司施行的《关于征询充分发挥市场起到增进光伏技术变革和产业升级意见的函》(国能综新能[2015]51号)规定:  自2015年起,享用国家补贴的光伏发电项目使用的光伏组件和并网逆变器产品不应符合《光伏生产行业规范条件》涉及指标拒绝。其中,多晶硅电池组件切换效率不高于15.5%,单晶硅电池组件切换效率不高于16%。

多晶硅、单晶硅、薄膜电池组件自投产运营之日起,一年内衰减率分别不低于2.5%、3%、5%。  2015年,领跑者先进设备技术产品不应超过以下指标:单晶硅光伏电池组件切换效率超过17%以上,多晶硅光伏电池组件切换效率超过16.5%以上,切换效率超过10%以上薄膜光伏电池组件以及其他有代表性的先进设备技术产品。国家通过的组织光伏发电基地、新技术样板基地等方式的组织实行。

  以常用的60片的多晶硅光伏组件为事例,有所不同规格的切换效率如下表格。  因此,2015年以后,要取得国家补贴就必需用于255W以上的光伏组件;270W以上的光伏组件才能算数领跑者。  3电压与温度系数  电压分离路电压和MPPT电压,温度系数分电压温度系数和功率温度系数。

在展开串并联方案设计时,要用开路电压、工作电压、温度系数、当地极端温度(最差是昼间)展开仅次于开路电压和MPPT电压范围的计算出来,与逆变器展开给定。  影响光伏组件出力的几个因素  1热斑效应  一串联支路中被遮挡的太阳电池组件,将被当成阻抗消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,被遮挡的太阳电池组件此时不会痉挛,这就是热斑效应。

  这种效应能相当严重的毁坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量,都有可能被遮挡的电池所消耗。

而导致热斑效应的,有可能意味着是一块鸟粪。  为了避免太阳电池由于热斑效应而遭到毁坏,最差在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管,以防止光照组件所产生的能量被不受遮挡的组件所消耗。

当热斑效应相当严重时,旁路二极管可能会被穿透,令其组件焚毁,如下图(图片来自于TUV-Rheinland)。  2PID效应  电位所致波动效应(PID,PotentialInducedDegradation)是电池组件长年在低电压起到下,使玻璃、PCB材料之间不存在溢电流,大量电荷狙击手在电池片表面,使得电池表面的腐蚀效果好转,造成组件性能高于设计标准。

PID现象相当严重时,不会引发一块组件功率波动50%以上,从而影响整个组串的功率输入。高温、高湿、低盐碱的沿海地区最易再次发生PID现象。  导致组件PID现象的原因主要有以下三个方面:  1)系统设计原因:光伏电站的防雷短路是通过将方阵边缘的组件边框短路构建的,这就导致在单个组件和边框之间构成偏压,组件所处偏压越高则再次发生PID现象就越相当严重。

对于P型晶硅组件,通过有变压器的逆变器负极短路,避免组件边框相对于电池片的相反偏压不会有效地的防治PID现象的再次发生,但逆变器负极短路不会减少适当的系统建设成本;  2)光伏组件原因:高温、高湿的外界环境使得电池片和短路边框之间构成溢电流,PCB材料、背板、玻璃和边框之间构成了漏电流通道。通过用于转变绝缘胶膜乙烯醋酸乙烯酯(EVA)是构建组件抗PID的方式之一,在用于有所不同EVAPCB胶膜条件下,组件的抗PID性能不会不存在差异。

另外,光伏组件中的玻璃主要为钙钠玻璃,玻璃对光伏组件的PID现象的影响至今尚能不具体;  3)电池片原因:电池片方块电阻的均匀分布性、减半反射层的厚度和折射率等对PID性能都具有有所不同的影响。  上述引发PID现象的三方面中,由在光伏系统中的组件边框与组件内部的电势差而引发的组件PID现象被行业所普遍认为,但在组件和电池片两个方面组件产生PID现象的机理尚能不具体,适当的更进一步提高组件的抗PID性能的措施仍不确切。  3电池片隐裂  隐裂是电池片的缺失。

由于晶体结构的自身特性,晶硅电池片十分更容易再次发生裂痕。晶体硅组件生产的工艺流程宽,许多环节都有可能导致电池片隐裂(据西安交大杨宏老师的资料,仅有电池生产阶段就有大约200种原因)。

隐裂产生的本质原因,可概括为在硅片上产生了机械形变或热应力。  近几年,晶硅组件厂家为了降低成本,晶硅电池片仍然向更加厚的方向发展,从而减少了电池片避免机械毁坏的能力。  2011年,德国ISFH发布了他们的研究结果:根据电池片隐裂的形状,可分成5类:树状裂纹、综合型裂纹、横裂纹、平行于主栅线、垂直栅线和跨越整个电池片的裂纹。

  图:晶硅电池隐裂形状  有所不同的隐裂,对电池片功能导致的影响是不一样的。对电池片功能影响仅次于的,是平行于主栅线的隐裂(第4类)。

根据研究结果,50%的过热片来自于平行于主栅线的隐裂。45弯曲裂纹(第3类)的效率损失是平行于主栅线损失的1/4。

垂直主栅线的裂纹(第5类)完全不影响细栅线,因此导致电池片过热的面积完全为零。  有研究结果显示,组件中某单个电池片的过热面积在8%以内时,对组件的功率影响并不大,组件中2/3的斜条纹对组件的功率平稳没影响。

  光伏组件性能的检测  光伏电站运营一段时间后,必须展开检测,来确认光伏电站的性能。牵涉到光伏组件的,主要包括以下项目。

  1功率波动测试  光伏组件运营1年和25年后的衰减率究竟有多少?25年太久,现在有可能还没运营这么长时间的电站。按国家标准,晶硅电池2年的衰减率应当在3.2%以内。但目前这个数据还知道很难说,原因有三:  1)光伏组件出场功率是用实验室标准光源和测试环境标定的,但或许国内有所不同厂家的标准光源是不存在一定的差异的。

那在A厂标定的250W的组件,到了B厂,有可能就是245W的组件的。  2)现场检测所用的仪器精确度较好,据传5%以内的误差都是可以拒绝接受的。用误差5%的仪器,测2%(1年)的波动,可玩性有些大,结果也令人猜测。

  3)现场的测试条件跟实验室的差距较小,正好在1000W/m2、25℃的时间过于较少了!所以,就必须展开一个测试值向标准值的转化成,而输出功率与辐照度仅有在一个较小的区间内于是以涉及。如图2右图,即使在800W/m2时,也不是于是以涉及的。

因此,在转化成的时候,认同不存在误差。


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