除了面積,還有哪些因素會(huì)影響光伏發(fā)電的效率
時(shí)間:2024-10-30來(lái)源:uiqsx.cn
除了光伏板面積,還有以下諸多因素會(huì)影響光伏發(fā)電的效率:
一、光照條件
光照強(qiáng)度
光照強(qiáng)度直接決定了光伏板能夠接收的能量。在陽(yáng)光充足的晴天,光照強(qiáng)度高,光伏板產(chǎn)生的電量多。例如,在中午時(shí)分,太陽(yáng)直射光伏板,光照強(qiáng)度可能達(dá)到 1000 - 1100 瓦 / 平方米,此時(shí)發(fā)電效率較高;而在清晨或傍晚,光照強(qiáng)度較低,可能只有 200 - 300 瓦 / 平方米,發(fā)電效率也隨之降低。
光照角度
光伏板與太陽(yáng)光的角度對(duì)發(fā)電效率有顯著影響。當(dāng)光伏板垂直于太陽(yáng)光線時(shí),能夠接收最多的太陽(yáng)光。例如,在北半球,光伏板應(yīng)該朝南傾斜一定角度,這個(gè)角度一般會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木暥冗M(jìn)行調(diào)整。如果角度不合適,如光伏板平放,就會(huì)減少接收到的太陽(yáng)輻射量,從而降低發(fā)電效率。
日照時(shí)長(zhǎng)
日照時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng),光伏發(fā)電量就越大。在高緯度地區(qū),冬季日照時(shí)長(zhǎng)較短,光伏發(fā)電量相對(duì)較少;而在低緯度地區(qū),尤其是靠近赤道的地方,全年日照時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng),光伏發(fā)電效率更有優(yōu)勢(shì)。例如,在我國(guó)的西藏地區(qū),日照時(shí)間長(zhǎng),太陽(yáng)能資源豐富,這為光伏發(fā)電提供了良好的條件。
二、光伏板的性能和質(zhì)量
電池片類(lèi)型
不同類(lèi)型的電池片,如單晶硅、多晶硅和薄膜電池,其轉(zhuǎn)換效率不同。單晶硅電池片的晶體結(jié)構(gòu)完整,光電轉(zhuǎn)換效率較高,目前最高轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到 20% 以上;多晶硅電池片的轉(zhuǎn)換效率稍低,一般在 15 - 18% 左右;薄膜電池的轉(zhuǎn)換效率最低,通常在 10 - 15% 左右。
電池片質(zhì)量
高質(zhì)量的電池片在制造過(guò)程中雜質(zhì)少、晶體缺陷少,能夠更有效地將光能轉(zhuǎn)化為電能。如果電池片存在較多的缺陷,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的電子 - 空穴對(duì)復(fù)合幾率增加,從而降低光電轉(zhuǎn)換效率。例如,在電池片生產(chǎn)過(guò)程中,如果原材料純度不夠或者生產(chǎn)工藝控制不好,就會(huì)影響電池片的質(zhì)量。
溫度系數(shù)
光伏板的發(fā)電效率會(huì)受到溫度的影響。一般來(lái)說(shuō),隨著溫度的升高,光伏板的發(fā)電效率會(huì)降低。這是因?yàn)闇囟壬邥?huì)使電池片的半導(dǎo)體特性發(fā)生變化,導(dǎo)致其帶隙減小,載流子遷移率降低。不同類(lèi)型的光伏板有不同的溫度系數(shù),例如,有些光伏板溫度每升高 1℃,發(fā)電效率會(huì)降低 0.3 - 0.5% 左右。
三、逆變器效率
轉(zhuǎn)換效率
逆變器是將光伏板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備。其轉(zhuǎn)換效率的高低直接影響到整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率。高質(zhì)量的逆變器轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到 95 - 98%,這意味著只有 2 - 5% 的能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中損失;而低質(zhì)量的逆變器轉(zhuǎn)換效率可能較低,會(huì)造成更多的能量損耗。
最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)功能
具有 MPPT 功能的逆變器能夠?qū)崟r(shí)追蹤光伏板的最大功率點(diǎn),確保光伏板始終工作在最佳輸出功率狀態(tài)。如果逆變器沒(méi)有這個(gè)功能或者該功能不完善,當(dāng)光照強(qiáng)度、溫度等環(huán)境條件變化時(shí),光伏板就不能在最優(yōu)狀態(tài)下發(fā)電,從而降低整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率。
四、遮擋和陰影情況
外部遮擋物
光伏板被建筑物、樹(shù)木、電線桿等遮擋會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電效率。即使是部分遮擋,也可能導(dǎo)致被遮擋的電池片所在的整個(gè)串聯(lián)電路的輸出功率大幅下降。例如,一片樹(shù)葉落在光伏板的一角,可能會(huì)使被遮擋部分的電池片變成負(fù)載,消耗其他電池片產(chǎn)生的電能,從而降低整個(gè)光伏板的發(fā)電效率。
光伏板自身陰影
在一些復(fù)雜的光伏板陣列布局中,光伏板之間可能會(huì)產(chǎn)生相互遮擋的陰影。特別是在早晨或傍晚,太陽(yáng)角度較低時(shí),這種陰影的影響更為明顯。合理的光伏板間距設(shè)計(jì)可以減少這種自身陰影帶來(lái)的效率損失。