
光伏电站常用计算及影响分析推荐.ppt
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1、光伏电站常用计算及影响分析,目录,一. 光伏发展背景二. 太阳能资源三. 电池/组件基本计算四. 系统安装及影响因素,1.1 光伏投资,上世纪90年代开始,欧美等国家开始推广光伏商用,随着补贴政策的完善和并网技术的进步,光伏收益稳定,光伏电站逐渐成为一种投资项目。,一次性投入,收益稳定,维护简单,政策补贴,使用寿命长,1.2 近年光伏装机容量,2013年全球光伏发电行业新增装机容量达到3700万千瓦,比2012年增长24%,中国达11.8G,首居第一。,1.3 光伏投资主要影响因素,1. 成本电价(史博士公式):,2. 发电收入:,发电量电价,太阳能资源相关,光照、组件、安装,1.4 电站发电
2、量计算,从光电能量转换来看,理论上光伏电站年发电量为:理论年发电量=年均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率,假定所选为同一规格组件,则计算公式可变形为:,理论年发电量=年均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率=年峰值日照时数*1000W/m2*光电转换效率*电池总面积=年峰值日照时数*1000W/m2*光电转换效率*单个组件面积*组件数量=年峰值日照时数*组件额定功率Pmax *组件数量,装机容量,由于各种客观因素影响,光伏电站的实际发电量并没有那么多,用一个参数来描述它们间比例即系统效率:实际年发电量=理论年发电量*系统效率。,1.太阳辐射量 2.太阳电池组件的倾斜角度 3.太阳电池组
3、件的效率 4.组合损失 5.温度特性 6.灰尘损失 7.最大输出功率跟踪 (MPPT) 8.线路损失 9.控制器、逆变器效率,1.5 电站发电量影响因素,2.1 太阳角度位置定义,太阳赤纬角: 正午时太阳光线与地球赤道面的交角,取正北为正,正南为负, -23.45 23.45,n为一年中的天数,n=81天时=0,春分。,库伯方程:,与地理经纬度异同?,太阳方位角 :向量 在地平面上投影线与南北方向线之间的夹角;,太阳高度角 :向量 与地平面之间的夹角;,2.2 太阳高度角和方位角,太阳能评估指标,太阳能资源丰富程度太阳能资源稳定程度太阳能资源利用价值太阳能日资源最佳利用时段,以太阳总辐射的年总
4、量为指标,进行太阳能资源丰富程度评估。,一年中各月日照时数大于6小时的天数最大值与最小值的比值。,利用各月日照时数大于6小时的天数为指标,反映一天中太阳能资源的利用价值。,利用太阳能日变化的特征作为指标,评估太阳能资源日变化规律。,2.3太阳能资源评估指标,全国日照条件分布图,从气象站得到的资料一般只有水平面上的太阳辐射总量,对于倾斜面上的太阳辐射总量及太阳辐射的直散分离原理可得:Ht=Hbt+Hdt+Hrt Ht:倾斜面上的太阳辐射总量; Hbt:直接太阳辐射量; Hdt : 天空散射量; Hrt:地面反射辐射量Hrt。,2.4 倾斜面上太阳辐射量,倾斜面上的太阳辐射总量Ht由直接太阳辐射量
5、Hbt、天空散射辐射量Hdt和地面反射辐射量Hrt三部分所组成,倾斜面上天空散射辐射量Hdt由太阳光的辐射量和其余天空穹顶均匀分布的散射辐射量两部分组成。,天空散射 Hay模型,地面反射辐射分量Hrt:,通常可将地面的反射辐射看成是各向同性的,其大小为:,其中为地面反射率,其数值取决于地面状态,各种地面的反射率如下表所示:各种地面反射率,一般计算时,可取p=0.2,综上所述,斜面上太阳辐射量即为:,1卡(cal)=4.1868焦(J)=1.16278毫瓦时(mWh)1千瓦时(kWh)=3.6兆焦(MJ)1千瓦时/(KWh/)=3.6兆焦/(MJ/)=0.36千焦/厘米2(KJ/cm2)100毫
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