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遮擋效應對西北地區(qū)大型并網光伏電站陣列性能的影響
日期:2015-10-20   [復制鏈接]
責任編輯:evan 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]

3.西北地區(qū)大型并網光伏電站現(xiàn)場檢測及分析

3.1 現(xiàn)場遮擋類型分類

根據(jù)對西北地區(qū)某大型并網光伏電站進行的現(xiàn)場實地調研,組件被遮擋的情況隨著安裝所在地點和地形不同而有區(qū)別??偨Y起來,主要分為三種遮擋類型:(i)電線桿、配電房等配電設施的遮擋;(ii)植物、鳥糞等面積較小且不規(guī)則形狀的遮擋;(iii)前排光伏陣列對后排光伏陣列的遮擋。
 


圖3 西北地區(qū)某大型并網光伏電站遮擋情況分類。
(a)電線桿遮擋;(b)配電房遮擋;(c)植物遮擋;(d)鳥糞遮擋;(e)跟蹤式光伏陣列前排遮擋;(f)固定式光伏陣列前排遮擋。

3.1.1電線桿與配電房的遮擋


為收集并輸送光伏陣列所發(fā)電力,需要設置電線桿和線纜等;另外,配電房是光伏電站的關鍵部分,是逆變器、變壓器等設備集中放置的地方。但如果電線桿和配電房的位置設計不當,與光伏陣列之間距離過小,就有可能對光伏陣列造成不用程度的遮擋,如圖3(a)和(b)所示。從圖3(b)可見,配電房的陰影可以對幾個光伏陣列都造成遮擋影響。

3.1.2植物和鳥糞的遮擋

中國西北地區(qū)荒漠化情況嚴重,建設光伏電站對生態(tài)友好,在治理西北荒漠化和保護生態(tài)環(huán)境中同時具備經濟和環(huán)境效益[4],在電站現(xiàn)場考察時就發(fā)現(xiàn)當?shù)刂脖簧L旺盛,且有大量群居的麻雀,然而,這就導致了在部分組件上出現(xiàn)落有鳥糞或被植物樹葉遮擋的情況,如圖3(c)和(d)所示。這些遮擋的特點是造成陰影的面積相對較小,形狀不規(guī)則,且出現(xiàn)地點較為隨機,需要對電站組件逐一檢查才能實現(xiàn)完全排除。

3.1.3前排光伏陣列對后排光伏陣列的遮擋

經過實地觀察,當太陽高度角較小時,光伏電站中部分光伏陣列出現(xiàn)被前排陣列遮擋的現(xiàn)象。如圖3(e)和(f),照片拍攝在冬季11月份的一天,從該天的8:40至16:10,都有部分光伏陣列受到前排陣列的遮擋,形成這一現(xiàn)象主要由于光伏陣列之間的距離設置不當所致。原因是由于安裝地點的地表結構存在差異,使光伏電站在施工過程中難以保證與設計圖紙完全匹配,從而形成部分陣列在實際安裝后與設計存在偏差,陣列之間距離過小,因此在太陽高度角較小的情況下造成前排陣列對后排陣列的大面積遮擋。

3.2 遮擋對組件輸出特性的影響

 
在電站現(xiàn)場對陰影遮擋的典型例子進行了研究。所檢測光伏陣列組件采用黃河公司的Huanghe 220(30)p型號多晶硅組件,由60片156×156 mm2多晶硅太陽電池組成,其中每20片電池并聯(lián)一組旁路二極管,共三組旁路二極管。測試時間為2012年9月12日10:00am到11:00am,天氣晴朗無云,太陽輻照度穩(wěn)定,在850W/m2左右。測試儀器采用意大利HT公司的光伏組件I-V特性測試儀I-V400,在自然光下所測得數(shù)據(jù)經過儀器轉換成標準測試條件下的輸出特性曲線。
 
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來源:中大太陽能作者:孫韻琳,陳思銘,謝麗瑩,洪瑞江,沈輝
 
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