太陽(yáng)輻照與溫度對(duì)光伏電站直流線損的影響

:直流線損是影響并網(wǎng)光伏電站發(fā)電量的一個(gè)顯著因素，線損主要和線纜上流過(guò)的電流的大小、線纜截面積和線纜長(zhǎng)度有關(guān)，其中電流大小主要取決于太陽(yáng)輻照度、環(huán)境溫度、陣列安裝方式、光伏電池的轉(zhuǎn)換效率、灰塵污漬、遮擋損失等，電流越大，線損越大，電纜截面積越小、長(zhǎng)度越長(zhǎng)，線損越大。

案例

使用PVsyst軟件進(jìn)行仿真，青海格爾木，光伏組件350Wp，26塊組件一串，使用華為55kW組串逆變器，逆變器數(shù)量10臺(tái)，組串總數(shù)量80串，系統(tǒng)仿真容量為728kW。

輻照度對(duì)線損的影響

如圖1所示為線損與輻照度的影響，其中樣本數(shù)據(jù)約4248個(gè)點(diǎn)。隨著輻照度的升高，直流線損呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，主要是因?yàn)楣夥嚵械墓ぷ麟娏麟S輻照的影響比較大。全年各個(gè)小時(shí)段的最大直流線損為0.95%，平均為0.38%。

圖1

表1為全年各個(gè)月份的線損比例，從結(jié)果來(lái)看，線損率的月度差異很小，最大0.65%，最小0.53%，最小值與最大值的比重約0.81。

圖2對(duì)該項(xiàng)目地的光伏斜面各月平均日輻照量進(jìn)行比較，最小為5.4kWh/m^2，最大為7.0kWh/m^2，最小值與最大值之比為0.77，參考太陽(yáng)輻射資源的等級(jí)劃分，該項(xiàng)目地20年平均的輻射資源屬于A級(jí)，非常穩(wěn)定。由此可見(jiàn)，每個(gè)月的線損差異較小和輻射資源的穩(wěn)定性有很大的關(guān)系。

圖2

溫度對(duì)線損的影響

圖3為直流線損與環(huán)境溫度的關(guān)系，環(huán)境溫度范圍為-15℃至33℃，在全年不同日期的各個(gè)溫度點(diǎn)，線損和溫度的關(guān)系難以用數(shù)學(xué)擬合公式去表征，同一個(gè)溫度點(diǎn)的線損可能有大有小，原因是由于光伏陣列的電流受到環(huán)境溫度的影響較小，查詢組件的溫度系數(shù)后，組件的短路電流溫度系數(shù)僅0.060%/℃。Isc為9.360A，當(dāng)組件的工作溫度每上升10℃，組件的Isc僅增加0.056A。

圖3

圖4為熱平衡系數(shù)對(duì)線損的影響，熱平衡系數(shù)UC越大，說(shuō)明光伏安裝場(chǎng)地的散熱條件越好，組件的背面溫度越低，從圖可知，UC值每升高1，線損改善平均百分比為0.06%。說(shuō)明通風(fēng)散熱對(duì)直流線損的降低有一定的改善，但是改善的作用不太明顯。

圖4

以上從太陽(yáng)輻照和溫度對(duì)直流線損的影響進(jìn)行了分析，除這兩個(gè)因素以外，還有組件陣列的排布與接線方式等因素都有關(guān)，有興趣的讀者可以在本文的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

原標(biāo)題:太陽(yáng)輻照與溫度對(duì)光伏電站直流線損的影響