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博鱼官方|头两年衰减在2%以内的光伏组件基本很少?高达24%的发电损失去哪了?

博鱼官方|头两年衰减在2%以内的光伏组件基本很少?高达24%的发电损失去哪了?

本文摘要:常常听见光伏部件经常出现种种创意,比如组件实验室效率24%、量产效率20%,而逆变器切换效率声称99%。其中组件效率所指的是光电切换效率,逆变器切换效率所指的就是指其直流输出切换为电网交流的工作效率。大家都告诉电站“切换效率”十分关键,因为它直接影响到了发电收益。虽然上面提及的两个核心部件的切换效率已构建了跨越式突破,但还是常常看见光伏电站的统计数据中,从光伏组件直流切换为电网交流的切换效率却较低至74~80%。

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常常听见光伏部件经常出现种种创意,比如组件实验室效率24%、量产效率20%,而逆变器切换效率声称99%。其中组件效率所指的是光电切换效率,逆变器切换效率所指的就是指其直流输出切换为电网交流的工作效率。大家都告诉电站“切换效率”十分关键,因为它直接影响到了发电收益。虽然上面提及的两个核心部件的切换效率已构建了跨越式突破,但还是常常看见光伏电站的统计数据中,从光伏组件直流切换为电网交流的切换效率却较低至74~80%。

即使逆变器切换效率实际为98%,但是这个差额18~24%去哪里了?有人有可能猜测是交直流电缆线损、直流汇流箱或交流配电柜损耗所造成,但是这部分损耗一般仅有为1~3%左右,还是说明没法这么大的能量损失。只不过,车站在整体系统的角度考虑到,“发电量损失”的根源正是“组件串联的木桶效应所造成的失配损失”,木桶效应是光伏发电损失的罪魁祸首,这也是本文所要辩论的核心问题。01光伏组件的伏安特性当前光伏发电市场的应用于主流是晶硅组件,包括多晶和单晶。

薄膜电池可倾斜性好、弱光发电能力较强,但相比较之下,晶硅组件性价比、能量密度更高及长年运营稳定性更佳。所以,晶硅组件也沦为本文的主要辩论对象。晶硅组件核心材料是量大价低的半导体硅,主要由电池片、焊带、背板、边框、及含有旁路二极管的接线盒等包含,如图1右图。

图1晶硅光伏组件的外形图光伏组件内部电池片的等效模型如图2右图,其中Rs为组件串联电阻、Rsh为组件自身电阻。光伏电池本质上是一个电流源,只是这个电源东流被二极管限定版电压至0.5~0.7V。

由于晶硅组件内部由多个电池片串联而出,因此组件输入电压约为30~42V。图2光伏组件内部电池片的等效模型基于以上电池片等效模型,可以获得以下光伏电流和电压之间的数学函数关系式。根据高等数学的涉及科学知识,从这个函数关系可以确切显现出,这两者之间是一种非线性关系。

光照强度直接影响组件输入电流,以sunpower白硅单晶组件为事例,如图3右图(https://us.sunpower.com/sites/sunpower/files/media-library/data-sheets/ds-e18-series-225-solar-panel-datasheet.pdf)。光照强度为200w/m2时,组件电流为1.2A;如果光照强度减小至1000w/m2时,组件电流适当减小至6.0A,从而解释组件电流与光照强度成正比,反之亦然。图3光伏组件的伏安特性曲线由图3也可看见一个有意思并且最重要的现象,即在标准测试条件(STC)下,每种光照条件的伏安特性曲线只有一个拐点,这个点就是光伏组件的仅次于功率点(MPP)。

另外,如果STC中的环境温度由25C减小至50C时,同种光照强度下组件电流基本无变化,但组件电压不会减少,从而解释环境温度直接影响光伏组件输入电压。图4确切说明了晶硅组件的温度特性:相对于25Co标准测试条件,温度每增高1Co,组件电流可减小0.067%,组件开路电压减少0.33%,组件仅次于功率减少0.43%。

从而温度对组件电压影响较小,但对组件电流影响并不大,基本可以忽略不计,因而温度每增高1Co,组件MPP电压减少0.43%。这里挂个题外话,在组串中自由选择组件串联的个数时,须要根据所搭配的组件温度系数,细心核算低温下组串电压不能多达逆变器的仅次于输出电压。


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