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光伏組件灰塵遮蔽率的兩種計算方法和差異分析
2021年1月21日 上午4:41
技術(shù)動向
10811
? ? ? 上一篇《輻照儀不準,電站運維對標有困難,囧么辦?
》講到了標準組件,今天繼續(xù)來和大家說說灰塵遮蔽率的兩種計算方法,這里說的遮蔽率不是上一篇說的灰塵遮蔽損失率,計算方法不同。
?
? ? ?根據(jù)對IEC規(guī)范IEC61724-1光伏系統(tǒng)性能評價7.3.4條款的解讀,光伏組件因表面積灰引起的瞬時灰塵遮蔽率可以用
實測短路電流或最大功率
來計算。
?
? ? ?在測試需要準備兩塊條件一致的標準組件或標準電池,所謂條件一致是指組件或電池單元的安裝傾角、朝向、安裝高度、組件類型一致,并保證相同的角度損失(IAM損失)、光譜失配損失。
?
? ? ?在其中一塊組件保持自然積灰,另一塊組件保持潔凈,可通過人工清洗或自動清洗方法達到要求。
兩塊組件的位置盡量緊挨,減少其他因素的干擾。
?
圖1 標準電池或標準組件現(xiàn)場實景圖
?
? ? ?當測試標準組件搭建以后,主要測試的項目為兩塊
標準組件背面溫度、組件的短路電流或最大功率
。
?
一、瞬時遮蔽率的計算
?
①
???
有效輻照度的計算:
? ? ?當光伏場區(qū)無輻照儀器或數(shù)據(jù)不準。在某輻照度下,使用潔凈標準組件的實測短路電流值、STC短路電流值、背板溫度可以計算得到有效的輻照度G
:
? ? ?公式中分子為實測短路電流值通過組件的短路電流溫度系數(shù)、實測背面溫度進行修正。分母為STC下的短路電流。G0為標準光強1000W/m
2
,由此可知,光伏組件的短路電流被認為是與輻照度的大小成線性關系。
?
②
???
?
積灰標準組件在無灰塵遮蔽的情況下的理論短路電流:
?
? ? ?積灰組件的STC短路電流根據(jù)計算的輻照度G和實測背板溫度T
soiled
進行修正,可得到在實際工況下的理論短路電流,如公式中分母。分子是積灰組件的實測短路電流。
③
???
計算瞬時積灰遮蔽率:
? ? ?兩者的比值為瞬時遮蔽率(SR,SoilRate)。同理也可以用最大功率來計算。
SR
isc
或SR
pmax
值越小,說明積灰越嚴重
。
SL表示瞬時積灰損失,SL=1 – SR
?
二、遮蔽率的趨勢
圖2 某光伏電站灰塵遮蔽趨勢
?
? ? ?從2016年1月15日至2017年1月15日,SR呈現(xiàn)線性下降,平均每周的積灰率達到1%左右。隨后一場雨過后(降雨量約20mm),光伏組件表面恢復潔凈狀態(tài),SR陡增至1。
?
上述兩種計算公式的差異:
①
???
?光伏組件表面灰塵積灰的程度一致:可使用電流或功率法。
②
???
光伏組件表面灰塵積灰的程度不同:使用電流法計算存在問題。
?
?
圖3 ?左:積灰程度一致(灰塵均勻分布)右:組件下邊緣比其他部分積灰嚴重
?
? ? ?如下圖所示為組件的電壓與電流的曲線圖,左邊第一張圖表示積灰均勻的情形下,組件的I-V曲線形狀一致,特別是短路電流隨著輻照度的下降而下降。
?
? ? ?而右邊這張圖表示積灰不均勻的情形下,組件表面電池片所接收的輻照度不一致,造成了馬鞍形曲線,形成了兩個最大功率點(全局,局部),而各馬鞍曲線的短路電流變化較小,最大功率點發(fā)生變化。因此,
使用電流法,遮蔽率的計算可能會出現(xiàn)問題,這種情況下只能使用功率法計算
。
?
圖4 積灰程度不同對I-V曲線的影響
?
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1.?
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