1.夏季并非光伏電站發(fā)電量最高的季節(jié)
夏季陽光充足,光照時間長,為什么發(fā)電量不是最多呢?
這是某電站太陽能資源月總輻射量和月滿發(fā)小時數(shù)的對比。為消除特殊情況影響,數(shù)據(jù)均采用了連接兩年的平均值。 從圖上我們可以得出:該地月總輻射量最高的是5月、6月,但月滿發(fā)小時數(shù)最高的卻是4月、3月;其次是9月、10月。6月的月總輻射量是1月的2.7倍,但發(fā)電小時僅為1月的0.9倍!
簡而言之,春季3、4月份和秋季9、10月份是一年中電站發(fā)電量最高的時節(jié)。
那夏季的發(fā)電量為什么會比春秋季的低呢?
高溫導(dǎo)致組件功率折損
光伏組件一般有3個溫度系數(shù):開路電壓、峰值功率、短路電流。其中光伏組件的峰值溫度系數(shù)大概在-0.38~0.44%/℃之間,即溫度越高,光伏組件的發(fā)電量越低。
理論上溫度每升高1度,發(fā)電量會降低0.44%左右。如下圖所示。
有工程師做了相關(guān)實驗:
7月24日,某地正午12點氣溫高達40℃,以12塊270Wp光伏組件組成的3.24kW的系統(tǒng)來說,假設(shè)組件的峰值功率溫度系數(shù)為-0.41%/℃,以背板溫度63℃作為電池片溫度,對當(dāng)天的組件輸出功率降低進行計算:
(63-25)℃×(-0.41%/℃)=-15.58%
3.24kWp ×(1-15.58%) = 2.73kW
3.24kWp ×(1-15.58%) = 2.73kW
7月24日12時,該地由于高溫造成光伏組件的功率損失為15.58%,標稱功率為3.24kW的系統(tǒng),在不考慮其他因素影響的情況下,光伏組件的最大輸出功率僅能達到2.73kW。
同時,組件局部溫度過高,會產(chǎn)生熱斑,影響光伏組件的壽命。
(圖為組件熱斑)
那夏季的發(fā)電量為什么會比春秋季的低呢?
高溫影響逆變器的使用壽命
光伏組件怕熱,逆變器也怕熱。逆變器內(nèi)部都是電子元件,工作時都會產(chǎn)生熱量,溫度升高對逆變器各主要部件的性能影響非常大。溫度過高的情況下,逆變器將會停止工作。
因此,為了防止溫度過高引起逆變器宕機,逆變器必須安放在陰涼處,避免太陽直射。實在無陰涼處安裝,則要搭一個小涼棚。
如何在夏季提高電站發(fā)電量?
1.光伏組件和逆變器都要保持通風(fēng)。一般來說,在光伏電站在設(shè)計的時候通常會抬高支架(戶用、工商業(yè)瓦屋面光伏電站除外),保證組件前后左右有足夠的空間,保證空氣的流通,以達到降溫的目的,另外組件四周的金屬邊框也有一定的散熱作用。
2.逆變器做遮陽處理。將逆變器放置在陰涼處,放個遮陽傘或者搭個小涼棚也可。另外,逆變器的安裝環(huán)境要做好遮陽、通風(fēng)工作,保證空氣的對流,也能提高電站發(fā)電量。
3.定期檢查設(shè)備運行情況。對于分布式光伏項目,尤其是彩鋼瓦項目,要定期對組件的熱斑進行檢測。檢測出有熱斑的組件應(yīng)及時更換,避免影響電站發(fā)電量。
4.定期清洗組件表面的灰塵和污漬。這將有助于提高電站的發(fā)電量。
特別提示:請勿在組件高溫情況下清洗或者噴淋組件。建議在太陽下山后或者晚上進行,在不發(fā)電的狀態(tài)下清洗。
2高紫外透光組件的衰減問題
為了使得電池能更多的利用紫外光發(fā)電,反而引入了更快的衰減。
傳統(tǒng)組件基本上是不指望紫外光發(fā)電的,原因大致在于:
- 組件玻璃含鐵量比較高,紫外光透不了多少到電池上去;
- 晶硅發(fā)射極表面摻雜濃度比較高,形成“死層”,短波長光復(fù)合嚴重,沒法有效利用紫外光。
但是紫外光畢竟能量很大,所以一直有人都在打它的主意。高透玻璃、減反玻璃、改進正銀、輕摻雜發(fā)射極,使得利用紫外光的可能性大大增加。于是作為最后一道障礙,人們開發(fā)了高紫外透過率的EVA。高透EVA可以使得短路電流和最后的發(fā)電效率提升1.7%,剛當(dāng)可觀。
可是問題來了,研究人員發(fā)現(xiàn),紫外光對電池有嚴重傷害?;旧?,隨著紫外線的注入量的增加,電池指標基本上是線性下降。其中開路電壓的下降尤其厲害。
讓我們來分析一下:
- - 光浸潤基本排除了LID的影響;EVA和玻璃的透光率也沒有變化,排除了變色的因素,矛頭進而指向了材料鈍化;
- 建立標準二極管模型,發(fā)現(xiàn)開路電壓下降的主要因素是SRH復(fù)合增加;
- 結(jié)合長期以來的報道,基本事實得到了澄清:氮化硅/硅界面受到了破壞,導(dǎo)致了氫鈍化效果下降,硅懸掛鍵增多,表面復(fù)合增加。
- 經(jīng)過計算,想要解開氫-硅的鍵合,需要的光能剛好在300多納米的位置,正好在紫外區(qū)。
紫外線導(dǎo)致的氮化硅鈍化效果下降正是罪魁禍首!
由此,你明白了嗎?對于光伏組件來說陽光還真不是越多越好!
原標題:奇怪,光伏組件竟然怕曬太陽?