含雙面光伏組件光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

:介紹了雙面光伏組件的類型與特點(diǎn)，通過(guò)幾個(gè)實(shí)例說(shuō)明了雙面光伏組件應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，并提出了雙面光伏組件應(yīng)用尚待研究的一些問(wèn)題。再?gòu)哪莻€(gè)角度望去，曾經(jīng)已不再是曾經(jīng)。驀然，才想起自己已經(jīng)畢業(yè)了?；夭蝗チ税?。

雙面光伏組件的類型及特點(diǎn)

目前，雙面光伏組件有兩條技術(shù)路線，即n型雙面光伏組件和p 型雙面光伏組件。雙面光伏組件按照使用的電池類型主要可以分為3 類，分別是：n-PERT 雙面光伏組件、n-HIT 雙面光伏組件和p-PERC 雙面光伏組件。各類型雙面光伏組件的具體特點(diǎn)如表1 所示。

與傳統(tǒng)光伏組件只能利用正面入射的光照不同，雙面光伏組件的背面也具備光電轉(zhuǎn)換的能力。表征雙面光伏組件的主要參數(shù)除了轉(zhuǎn)換效率之外，還有一個(gè)重要的指標(biāo)是雙面率(Bifaciality)，即背面效率與正面效率的百分比。n-PERT 雙面光伏組件具有少子壽命高、無(wú)光致衰減效應(yīng)、弱光響應(yīng)佳、溫度系數(shù)低的特點(diǎn);且其雙面率可達(dá)到90%，遠(yuǎn)高于p-PERC 雙面光伏組件，背面發(fā)電量增益更高。在有限的安裝面積中，n-PERT 雙面光伏組件能提供更高的電力輸出。n-HIT 雙面光伏組件結(jié)合了晶體硅光伏組件和硅基薄膜光伏組件的優(yōu)點(diǎn)，此類組件具有結(jié)構(gòu)對(duì)稱、低溫制造工藝、開(kāi)路電壓高、溫度特性好、光照穩(wěn)定性好、雙面發(fā)電等特點(diǎn)。

p-PERC 雙面光伏組件生產(chǎn)線只需基于現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行少量技術(shù)改造，基本不增加額外成本，性價(jià)比較高。與組件正面超過(guò)20% 的光電轉(zhuǎn)換效率相比，其背面可吸收光線的區(qū)域有限，轉(zhuǎn)換效率在10%～15% 之間。

含雙面光伏組件的光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 組件安裝傾角的選擇

組件的安裝傾角是影響發(fā)電量的重要因素。采用固定式安裝的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般按光伏組件全年傾斜面上接收到的輻照量最大，即全年發(fā)電量最大來(lái)選擇組件的安裝傾角，該傾角即為最佳安裝傾角。

本文以林洋安徽安慶某市政電站為例進(jìn)行對(duì)比分析。該項(xiàng)目采用285 W 雙面光伏組件，離地高度為1.0 m，分別采用10°、22°( 最佳傾角)、45°傾角布置。組件在不同傾角下的發(fā)電量測(cè)試結(jié)果如表2 所示。

試驗(yàn)表明：

1) 在組件安裝高度為0.5 m 的情況下，相對(duì)于最佳傾角22°，傾角為10°時(shí)，組件發(fā)電量減少了5.49%;傾角為45°時(shí)，組件發(fā)電量減少了2.03%。在組件安裝高度為1.0 m 的情況下，相對(duì)于最佳傾角22°，傾角為10°時(shí)，組件發(fā)電量減少了2.03%;傾角為45°時(shí)，組件發(fā)電量減少了3.19%。由此可知，雙面光伏組件在最佳傾角時(shí)的發(fā)電量最大。

2) 當(dāng)傾角均為10°時(shí)，相對(duì)于最佳傾角22°，安裝高度為0.5 m 的組件發(fā)電量較安裝高度為1.0 m 的組件發(fā)電量減少的多。由此可說(shuō)明，當(dāng)安裝高度增加時(shí)，由于雙面光伏組件背面接收反射輻射的原因，部分補(bǔ)償了由傾角帶來(lái)的發(fā)電量損失。

3) 當(dāng)傾角均為45°時(shí)，相對(duì)于最佳傾角22°，安裝高度為0.5 m 的組件發(fā)電量較安裝高度為1.0 m 的組件發(fā)電量減少。由此可知，傾角增大使雙面光伏組件背面接收反射輻射的效果變差。