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几种太阳能电池组件比功率发电量的模拟与比较

2014-2-13 14:30| 发布者: echo| 查看: 7546| 评论: 0|原作者: 李振全|来自: 中国光伏测试网

摘要: 摘 要:介绍和比较了非晶硅和单、多晶硅太阳能电池组件的优缺点。针对它们在并网光伏发电系统中的应用,采用PVsyst软件对各种太阳能电池组件的比功率发电量进行模拟。结果表明,非晶硅太阳能薄膜电池板的比功率发电 ...
       2.2 气象参数的设定
由于PVsyst软件中只有国内几个具有代表性城市,无深圳地区日照参数,因此,本文根据深圳地区的经纬度,从NASA官方网站上(也可以从加拿大清洁能源项目分析软件RETScreen上)直接查取后输入PVsyst软件。
       2.3 最佳倾斜角的选取
       倾斜角不同,各个月份方阵面接收到的太阳辐射量差别很大。因此,确定方阵的最佳倾斜角是光伏发电系统设计中不可缺少的重要环节,对于并网光伏发电系统,通常总是要求在全年中得到最大的太阳辐射量。
在此光伏系统的模拟过程中,当太阳能电池组件的倾斜角调整为20°时,在方阵表面上接收到的太阳辐射量最大,因此以此为最佳倾斜角,如图1所示。

       2.4 模拟结果
       模拟过程中,假设太阳能电池组件上无阴影遮盖,反射率统一取0.20。为了便于比较,首先,我们统一比较标准,即太阳能电池的比功率发电量,它是指一段时间内太阳能电池在户外实际光照条件下的总累积发电量与太阳能电池额定功率的比值,其定义为太阳能电池每千瓦日均发电量。
       表2列出了非晶硅和单、多晶硅光伏发电系统的具体数据。由表2可看出,使用非晶硅太阳能电池的并网光伏发电系统的安装面积要比单、多晶硅系统多得多。表3为非晶硅和单、多晶硅并网发电系统比功率发电量及损失数据。由表3可知,在此并网光伏发电系统中,每千瓦单晶硅太阳能电池的日平均发电量为2.89kW·h,与多晶硅的结果2.92kW·h相差不大,但每千瓦非晶硅太阳能电池的日平均发电量为3.26kW·h,比单、多晶硅要多12.8%左右,正是因为非晶硅太阳能薄膜电池组件具有较好的弱光效应。此模拟结果与深圳大学柴金龙[2]的测试结果以及参考文献的模拟结果相符。

       3  结语
       本文采用PVsyst软件对非晶硅太阳能电池板和单、多晶硅太阳能电池板在相同条件下的比额定功率发电量进行模拟比较,结果表明,在深圳地区,非晶硅太阳能电池板的比功率发电量均大于单、多晶硅太阳能电池的比功率发电量。
       目前,非晶硅太阳能电池板的生产成本约为单、多晶硅太阳能电池板的60%,因此,性价比高的非晶硅(薄膜)太阳能电池具有广阔的市场前景。但非晶硅太阳能电池的转换效率比单、多晶硅太阳能电池的转换效率要低,造成采用非晶硅薄膜电池时需要的安装面积成倍增加,但因其具有可透光及弱光效应等优点,因此有必要加强BIPV(太阳能光伏—建筑一体化)的研究与应用。
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