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除了面積,還有哪些因素會影響光伏發電的效率

時間:2024-10-30來源:m.luxpic.cn

除了光伏板面積,還有以下諸多因素會影響光伏發電的效率:


除了面積,還有哪些因素會影響光伏發電的效率


一、光照條件


光照強度

光照強度直接決定了光伏板能夠接收的能量。在陽光充足的晴天,光照強度高,光伏板產生的電量多。例如,在中午時分,太陽直射光伏板,光照強度可能達到 1000 - 1100 瓦 / 平方米,此時發電效率較高;而在清晨或傍晚,光照強度較低,可能只有 200 - 300 瓦 / 平方米,發電效率也隨之降低。

光照角度

光伏板與太陽光的角度對發電效率有顯著影響。當光伏板垂直于太陽光線時,能夠接收最多的太陽光。例如,在北半球,光伏板應該朝南傾斜一定角度,這個角度一般會根據當地的緯度進行調整。如果角度不合適,如光伏板平放,就會減少接收到的太陽輻射量,從而降低發電效率。

日照時長

日照時長越長,光伏發電量就越大。在高緯度地區,冬季日照時長較短,光伏發電量相對較少;而在低緯度地區,尤其是靠近赤道的地方,全年日照時長較長,光伏發電效率更有優勢。例如,在我國的西藏地區,日照時間長,太陽能資源豐富,這為光伏發電提供了良好的條件。


二、光伏板的性能和質量


電池片類型

不同類型的電池片,如單晶硅、多晶硅和薄膜電池,其轉換效率不同。單晶硅電池片的晶體結構完整,光電轉換效率較高,目前最高轉換效率可以達到 20% 以上;多晶硅電池片的轉換效率稍低,一般在 15 - 18% 左右;薄膜電池的轉換效率最低,通常在 10 - 15% 左右。

電池片質量

高質量的電池片在制造過程中雜質少、晶體缺陷少,能夠更有效地將光能轉化為電能。如果電池片存在較多的缺陷,會導致內部的電子 - 空穴對復合幾率增加,從而降低光電轉換效率。例如,在電池片生產過程中,如果原材料純度不夠或者生產工藝控制不好,就會影響電池片的質量。

溫度系數

光伏板的發電效率會受到溫度的影響。一般來說,隨著溫度的升高,光伏板的發電效率會降低。這是因為溫度升高會使電池片的半導體特性發生變化,導致其帶隙減小,載流子遷移率降低。不同類型的光伏板有不同的溫度系數,例如,有些光伏板溫度每升高 1℃,發電效率會降低 0.3 - 0.5% 左右。


三、逆變器效率


轉換效率

逆變器是將光伏板產生的直流電轉換為交流電的設備。其轉換效率的高低直接影響到整個光伏發電系統的效率。高質量的逆變器轉換效率可以達到 95 - 98%,這意味著只有 2 - 5% 的能量在轉換過程中損失;而低質量的逆變器轉換效率可能較低,會造成更多的能量損耗。

最大功率點跟蹤(MPPT)功能

具有 MPPT 功能的逆變器能夠實時追蹤光伏板的最大功率點,確保光伏板始終工作在最佳輸出功率狀態。如果逆變器沒有這個功能或者該功能不完善,當光照強度、溫度等環境條件變化時,光伏板就不能在最優狀態下發電,從而降低整個系統的發電效率。


四、遮擋和陰影情況


外部遮擋物

光伏板被建筑物、樹木、電線桿等遮擋會嚴重影響發電效率。即使是部分遮擋,也可能導致被遮擋的電池片所在的整個串聯電路的輸出功率大幅下降。例如,一片樹葉落在光伏板的一角,可能會使被遮擋部分的電池片變成負載,消耗其他電池片產生的電能,從而降低整個光伏板的發電效率。

光伏板自身陰影

在一些復雜的光伏板陣列布局中,光伏板之間可能會產生相互遮擋的陰影。特別是在早晨或傍晚,太陽角度較低時,這種陰影的影響更為明顯。合理的光伏板間距設計可以減少這種自身陰影帶來的效率損失。


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