影響光伏系統(tǒng)輸出性能的典型因素分析

1、第九屆中國(guó)太陽(yáng)級(jí)硅及光伏發(fā)電研討會(huì)論文（光伏發(fā)電系統(tǒng)與應(yīng)用）影響光伏影響光伏發(fā)電發(fā)電系統(tǒng)輸出系統(tǒng)輸出特性特性的典型典型因素因素分析分析孫韻琳12，陳榮榮1，陳思銘2，吳淼2，沈輝12（1.中山大學(xué)太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所，廣州510006；2.順德中山大學(xué)太陽(yáng)能研究院，順德528300）摘要：光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出特性受諸多因素影響。本文以順德中山大學(xué)太陽(yáng)能研究院的6kWp示范電站以及固定式多角度光伏發(fā)電系統(tǒng)為對(duì)象，重點(diǎn)分析了太陽(yáng)輻照度、組件安裝傾

2、角、陰影遮擋效應(yīng)和PID現(xiàn)象等光伏陣列失配損失對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出性能造成影響的原理及特性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：光伏電站，輸出性能，安裝傾角、PIDTypicalFactsofAffectingtheOutputacteristicsofPVSystemsYunlinSun12RongrongChen1SimingChen2MiaoWu2HuiShen12(SchoolofPhysicsEngineeringSunYatSenUniversit

3、yGuangzhouChinaShunDeSYSUInstitutefSolarEnergyShundeChina)Abstract:Theoutputacteristicsofphotovoltaicsystemsareaffectedbydifferentfacts.Inthispapera6kWpexemplaryPVsystemastationarymultianglePVsystemofShunDeSYSUInstitutef

4、SolarEnergyareinvestigatedaimingtoanalyzetheeffectsofsolarirradiationinstallationangleofcomponentspartialshadingtoPVsystemsPIDphenomenonwhoseprinciplesacteristicsinfluencetheperfmanceofPVsystems.KeyWds：PVsystemacteristic

5、sinstallationanglePID一、引言一、引言目前，全國(guó)各地已建成很多光伏發(fā)電系統(tǒng)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[1]，2012年新增大型并網(wǎng)光伏電站容量為1868.6MWp，截至2012年底全國(guó)累計(jì)建成的大型并網(wǎng)光伏電站總?cè)萘窟_(dá)4193.6MWp。然而從實(shí)際檢測(cè)及監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，建成的光伏發(fā)電系統(tǒng)在真正運(yùn)行時(shí)的輸出性能與在設(shè)計(jì)中的預(yù)期輸出有較大差距，主要?dú)w咎于光伏系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中受到了諸多因素的影響。因此，分析影響光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出性能的因素

6、可以為電站日常運(yùn)行維護(hù)提供參考，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)盡可作者信息作者信息：孫韻琳（1984），男，博士研究生，從事光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用與研究。通訊作者：通訊作者：沈輝（1956），男，博士，教授，從事太陽(yáng)能材料及光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用研究。Email:shenhui1956@太陽(yáng)輻照度呈大致的指數(shù)上升趨勢(shì)，即說(shuō)明太陽(yáng)輻照度的變化并不單單影響光伏組件的直流輸出。為此，我們同時(shí)研究了不同輻照度情形下逆變器的效率變化曲線，如圖2所示。由圖2可知，不同太

7、陽(yáng)輻照度下逆變器的轉(zhuǎn)換效率并不相同，隨著輻照度的上升呈現(xiàn)出先上升后趨于平穩(wěn)的變化趨勢(shì)，這一影響使太陽(yáng)輻照度對(duì)光伏陣列輸出的影響呈現(xiàn)出類(lèi)似指數(shù)型的變化趨勢(shì)。2.2組件安裝傾角的影響組件安裝傾角的影響在并網(wǎng)光伏電站設(shè)計(jì)中，通常使用根據(jù)NASA數(shù)據(jù)庫(kù)的氣象數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)?shù)刈罴褍A角的設(shè)計(jì)軟件，但是遇到?jīng)]有NASA氣象采集點(diǎn)的地區(qū)，則會(huì)采用離該地區(qū)最近的氣象采集點(diǎn)采集的氣象數(shù)據(jù)，通過(guò)這種方法計(jì)算得出最佳傾角實(shí)際上并不是該地區(qū)真正的最佳傾角。例如，在N

8、ASA數(shù)據(jù)庫(kù)中并沒(méi)有江西省吉安市隆回縣的氣象數(shù)據(jù)，因此前期設(shè)計(jì)計(jì)算當(dāng)?shù)毓夥娬咀罴褍A角時(shí)，只能選取離該地最近的NASA氣象采集點(diǎn)（江西贛州）的氣象數(shù)據(jù)作為計(jì)算依據(jù)[3]。另外，在施工環(huán)節(jié)，例如進(jìn)行光伏支架等的安裝時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，偏差有可能會(huì)達(dá)到3~5，甚至更高，導(dǎo)致施工完成的光伏方陣傾角并不是最佳傾角，進(jìn)而影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率。為詳細(xì)描述組件在不同安裝傾角下光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出性能，此處以固定式多角度光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)5

9、個(gè)不同安裝傾角的組件（每塊組件峰值功率為50W）的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和發(fā)電量的對(duì)比分析。該光伏發(fā)電系統(tǒng)中5塊不同安裝傾角的組件從2012年9月25日至2013年9月25日的年發(fā)電量如表1和圖3所示。表1不同安裝傾角組件從2012年9月25日至2013年9月25日的總發(fā)電量組件1（傾角10）組件2（傾角15）組件3（傾角20）組件4（傾角25）組件5（傾角30）發(fā)電量(kWh)52.21752.76253.31653.09852.288