太陽(yáng)能組件最大輸出功率討論

光伏組件標(biāo)稱(chēng)功率是在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)試的，實(shí)際發(fā)電功率有沒(méi)有可能超過(guò)標(biāo)稱(chēng)功率，大家的說(shuō)法不一，這也是光伏電站設(shè)計(jì)時(shí)不關(guān)注的問(wèn)題之一，會(huì)影響系逆變器選型和系統(tǒng)的發(fā)電量。以下觀(guān)點(diǎn)是我查資料總結(jié)出來(lái)的，不一定正確，歡迎各位討論。 　　太陽(yáng)輻射度：太陽(yáng)輻射到單位面積上的輻射功率，稱(chēng)為太陽(yáng)輻射度。單位是瓦/平米。組件標(biāo)稱(chēng)功率是在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)試的，STC（standardtestcondition），其標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件是：1.輻照度：1000W/m2，2.溫度：為（25±1）℃，3.光譜特性：AM1.5標(biāo)準(zhǔn)光譜。 　　所以組件最大輸出功率，不考慮逆變器等設(shè)備因素外，就是太陽(yáng)輻照度和溫度了。太陽(yáng)輻射度極限值是太陽(yáng)常數(shù)，值是1368W/m2，到達(dá)地球表面后，受到天氣等各方面影響，最高值約1200W/m2，組件的功率溫度系統(tǒng)約-0.39%/℃，組件溫度下降，組件的功率會(huì)升高。 　　結(jié)論：一塊250W的組件，在不考慮設(shè)備損耗的情況下，在零下30度溫度，組件最大輸出功率Pmax=1.2*(1-(25+30)(-0.0039)*250=1.2*1.1755*250=352.65W。實(shí)際上，在我國(guó)陽(yáng)光最好的地區(qū)，如寧夏北部、甘肅北部、新疆南部等地區(qū)，250W的組件最大輸出功率能到300W。 　　太陽(yáng)光的光譜知識(shí)：太陽(yáng)光是由連續(xù)變化的不同波長(zhǎng)的光混合而成，包含了各種波長(zhǎng)的光：紅外線(xiàn)、紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫、紫外線(xiàn)等，其中由紅、橙、黃、綠、靛、藍(lán)、紫是可見(jiàn)光，人眼可見(jiàn)。波長(zhǎng)較長(zhǎng)的部分是紅光，波長(zhǎng)比紅光更長(zhǎng)的是紅外線(xiàn)，波長(zhǎng)較短的部分是紫光，波長(zhǎng)比紫光更長(zhǎng)的是紫外線(xiàn)，雖然太陽(yáng)能光譜的波長(zhǎng)范圍很寬，從幾埃到幾十米，但輻射能的大小按波長(zhǎng)的分配卻是不均勻的。其中輻射能量最大的區(qū)域在可見(jiàn)光部分，占到大約48%，紫外光譜區(qū)的輻射能量占到約8%，紅外光譜區(qū)的輻射能量占到約44%，太陽(yáng)能電池只能吸收可見(jiàn)光部分的能量，轉(zhuǎn)化為電能，紫外光譜區(qū)不能進(jìn)行能量變換，紅外光譜區(qū)只能轉(zhuǎn)換為熱量。 　　太陽(yáng)輻射度資料：而在一段時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)輻射到單位面積上的輻射能量稱(chēng)為輻射量。影響輻射度的因素有： 　　1、太陽(yáng)高度角或緯度：太陽(yáng)高度角越大，穿越大氣的路徑就越短，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用越小，則到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射越強(qiáng)；太陽(yáng)高度角越大，等量太陽(yáng)輻射散布的面積越小，太陽(yáng)輻射越強(qiáng)。例如，中午的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度比早晚的強(qiáng)。 　　2、海拔高度：海拔越高空氣越稀薄，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用越小，則到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射越強(qiáng)。例如，青藏高原是我國(guó)太陽(yáng)輻射最強(qiáng)的地區(qū)。 　　3、天氣狀況：晴天云少，對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用小，到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)。例如四川盆地多云霧陰雨天氣，太陽(yáng)輻射消弱，太陽(yáng)輻射成為我國(guó)最低值區(qū)。 　　4、大氣透明度：大氣透明度高則對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用小，使到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)。 　　5、白晝時(shí)間的長(zhǎng)短。 　　6、大氣污染的程度：污染重，則對(duì)太陽(yáng)輻射消弱強(qiáng)，到達(dá)地面太陽(yáng)輻射少。 　　全球撒哈拉大沙漠東部陽(yáng)光最多，那里年平均日照時(shí)數(shù)達(dá)4300小時(shí)，也就是說(shuō)，每天大約有11小時(shí)45分鐘的時(shí)間能見(jiàn)到光輝燦爛的陽(yáng)光。 　　組件和逆變器配配置：95%<（逆變器輸入功率/光伏陣列的額定功率）<115%,從系統(tǒng)發(fā)電量和逆變器壽命考慮，推薦組件總功率和逆變器功率相等，因?yàn)槟孀兤鬟\(yùn)行在功率50-75%狀態(tài)時(shí)，效率最高，壽命最長(zhǎng)。 　　作者簡(jiǎn)介：劉繼茂，深圳晶福源銷(xiāo)售經(jīng)理，哈爾濱工業(yè)大學(xué)電力電子研究生，2008年開(kāi)始從事逆變器研發(fā)和光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。研究過(guò)國(guó)內(nèi)外100多個(gè)光伏電站運(yùn)行情況，主要方向是從系統(tǒng)配置和逆變器設(shè)計(jì)方面，如何提高光伏電站發(fā)電量和電站運(yùn)行壽命。