双面组件对发电量影响分析

发表时间:2021/5/19   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:林建宝 蒋冬平 尚辉辉 李永岗
[导读] 双面组件对发电量影响分析 林建宝 蒋冬平 尚辉辉 李永岗 晶澳(扬州)太阳能光伏工程有限公司
        晶澳(扬州)太阳能光伏工程有限公司
        摘要:通过对双面组件系统12个月实际数据跟踪分析,对比实际数据与模拟的双面组件系统发电量的差异,及模拟双面组件和单面组件发电量的差异,通过相互间的对比分析,提升发电量降低综合成本,为后续相关项目测算提供参考数据依据;
        关键词:双面组件;发电量增收;光伏系统优化
        1.项目概况
        本案例为河北邢台分布式项目总容量1.142MW,分三个并网点接入,容量分别为307.51KW、410.4KW、424.08KW,电压接入等级为400V;建筑屋面为混凝土结构屋面,组件安装倾角为25°,方位角为0°,地面涂刷乳白色反光漆,根据PVSYST软件库提供的参数,地面反光漆反射率取0.55,组件最低点离地0.4米,组件中心间距为4.13米,四周无大型的遮挡;
        组件采用双面双玻PERC380W组件,采用18块一串共167串,逆变器采用100KW;;
        2.辐照数据测算分析
        双面双玻组件通过地面反射及空气散射到组件背面使光伏组件正面和背面均能接收到光照,从而增加发电量,降低综合成本,本次分析通过PVSYST软件在仅有组件正背面参数不同,其余参数均不作调整的情况下,观察双面组件对发电量的影响;本次测算相关系统损失参数如下表;
       
        通过PVSYST数据模拟水平辐照量1367kwh/m2,双面组件到达地面的辐照量为669kwh/m2(GloBak)由于地面的反射率为55%(Albedo),地面对组件背面的视角损失70.09%(Viewfactor);
        即组件背面有效可接收的单位面积的辐射量:
        GloBak’=GlobGnd*Albedo*(1-Viewfactor)*/GCR
        GloBak’:组件背面接收的有效辐照强度(kwh/m2)
        GlobGnd:到达地面的辐照强度(kwh/m2)
        Albedo:地面反射系数0.55
        Viewfactor:视角损失系数
        GCR:有效面积(1.998*0.994*18*167=5970m2)
        GloBak’==227.3kwh/m2
        如PVSYST软件测算光伏方阵散射辐照强度及组件的遮挡损失分别为7.62%,5%;
        组件背面实际接收辐照轻度:
        GloBak=227.3*(1+7.62%)*(1-5%)=232.4kwh/m2
        总上所述:光伏系统背面的辐照量为232.4kwh/m2比正面辐照量增加了16.4%,
        光伏正背总的有效辐照强度=1367*(1+11.2%)*(1-0.07%)*(1-2.44%)*(1-1.11%)*(1-4%)*(1+0.51%)+232*0.7=1577kwh/m2
        3.发电量数据分析
        3.1单双面组件模拟发电量对比
        通过PVSYST软件模拟测算对前12月单双面系统数据整理提炼导出,首年发电小数分别为1252小时,1382小时;单面组件系统总发电量为142.98万千瓦时,双面组件系统总发电量为157.82万千瓦时,各月发电数据如下:
       
        通过对比获得双面系统综合发电量比单面组件系统增加了10.4%;
        3.2双面组件模拟发电量与实际发电量对比
        在通过对项目实际发电量进行收集汇总获得实际发电量为150.9万千瓦时,超出PVSYST双面组件模拟发电量12.561万千瓦时,增加了7.94%,每月对比数据如下表:
       
        实际发电量比理论发电量高可能主要来至灰尘的损耗、反射系数、辐照强度等原因造成;
        灰尘损失因项目考虑到清洗系统,运维单位会对光伏组件表面进行不定期的进行清洗,较少的系统灰尘损失量会比4%损耗较小,提升综合发电效率;反射率由于每个月气候变化反射率会有所变化,导致发电量会有所差异,软件辐照参考为1991年——2000年的辐照数据,随着时代的变化,辐照数据会有所不同;总之,软件测算的数据对整个光伏电站的设计有参考意义,数据的准确性要综合考虑当地的实际情况,若有可靠来源的数据可以对设计参数进行针对性修正,确保模拟的区域和项目现场尽量保持一致;
        4.水平辐照量对比分析
        为更好的体现双面组件对发电量的增益的影响,现对PVSYST软件数据库辐照量和实际辐照量的对比分析,减少对双面组件发电量的数据分析误差;每月辐照对比数据如下表
       
        通过分析获悉,PVSYST软件库全年平均总辐照量为1367.4kwh/m2,辐照仪实际测得数据为1494.5kwh/m2,辐照量增加9.3%,由于软件的数据库为10年数据插值计算获得,且不是最近的十年数据,数据库的参数总体比现实情况偏低;
        5.结论
        通过以上数据对比,涂有乳白色漆的双面组件系统对发电量的提升有显著提高,通过PVSYST软件测算模拟及实际发电数据测算,在不改变其他参数的情况下发电量增加18.34%,在考虑软件的数据库辐照量整体比实际辐照量减少9.3%,按照等比例减少情况下,最终双面组件的发电量比单面组件发电量年增加9%;
        参考文献
        [1]光伏发电站设计规范(GB50797-2012)
        [2]Pvsyst中文操作实用指南第三版
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