一、負載的特性和用電特點
有關負載特性和用電特點方面,設計人員需考慮的問題包括:負載是直流負載還是交流負載、負載是沖擊性負載(如電動機、電冰箱等)還是非沖擊性負載(如電熱水器、直流燈等)、負載是僅在白天被使用還是在夜晚也被使用。
如負載是交流負載,相比直流負載需多考慮逆變器的設計。如負載是沖擊性負載,在容量設計和設備選型時,應留有合理余量。如果負載僅在白天被使用,則可較少考慮蓄電池的配備,如果負載在夜晚也被使用,需需側重考慮蓄電池的容量設計。
二、光伏陣列的方位角和傾角
光伏陣列的方位角是光伏陣列的垂直面(個人理解:該垂直面需同時與地面垂直)與正南方向的夾角(設定向東偏為負角度,向西偏為正角度)。一般,在北半球,光伏陣列的方位角為0°時(即光伏陣列朝向正南方向)時,太陽能電池發(fā)電量最大。
圖片來源:中國慕課大學《光伏發(fā)電工程技術》
傾角是光伏陣列平面與水平地面的夾角。可使光伏陣列全年接收總輻射量最大(即光伏陣列全年發(fā)電量最大)時的傾角被稱為最佳傾角。
圖片來源:中國慕課大學《光伏發(fā)電工程技術》
離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏陣列最佳傾角是使光伏陣列于所處地區(qū)輻射量最低月份獲得輻射量最大的傾角。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏陣列最佳傾角是使光伏陣列全年發(fā)電量(或輻射量)最大的傾角。光伏水泵系統(tǒng)光伏陣列最佳傾角是使光伏陣列夏季發(fā)電量最大的傾角。
安裝于屋頂?shù)墓夥嚵械膬A角等于屋頂?shù)膬A角,安裝于建筑物正面的光伏陣列傾角等于90°。
三、陰影對發(fā)電量的影響
如果光伏組件或光伏陣列不能被日光直接照射,只能被散射光照射,即存在陰影遮擋,則光伏組件或光伏陣列的發(fā)電量比無陰影時減少10%~20%。如果陰影持續(xù)時間較長,則可能產(chǎn)生的熱斑效應,嚴重時可燒壞組件。因此光伏組件的安裝需減少陰影遮擋。
當光伏發(fā)電系統(tǒng)被建設完畢后,需定期巡視組件光伏陣列,清潔、清除光伏組件表面及周邊各類固定遮擋物。
四、最長連續(xù)陰雨天數(shù)
最長連續(xù)陰雨天數(shù)等于需要蓄電池向負載維持供電的天數(shù),連續(xù)陰雨天數(shù)可直接影響蓄電池容量。在設計蓄電池容量時,需考慮第一個連續(xù)陰雨天結束后,蓄電池尚未充電完全,進入第二個連續(xù)陰雨天的情況,該情況下,蓄電池的容量需保證可在兩個連續(xù)陰雨天的時間跨度內正常工作。
對于非重要用戶或風光互補發(fā)電系統(tǒng),最長連續(xù)陰雨天數(shù)的選擇范圍可處于3~7天之間。對于沒有備用電源的重要負載(如移動通信這樣的設備電源),最長連續(xù)陰雨天數(shù)的選擇范圍可定為7~15天。
五、峰值日照時數(shù)(含個人理解)
峰值日照時數(shù)是將當?shù)氐奶柲茌椛淞空鬯愠蓸藴蕼y試條件下(1 000W/m2)的時數(shù)。
例如:某地某天的日照時間是9小時,但在9小時中,太陽的輻射強度不均為1 000W/m2,而是從弱到強、再從強到弱變化的,若測得這天累計的太陽輻射量是36000Wh/m2,則這天的峰值日照時數(shù)就是3.6h(36000÷1000)。
光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量以平均峰值日照時數(shù)為參考值,平均峰值日照時數(shù)是指某地一年或若干年峰值日照時數(shù)的平均值。
審核編輯:劉清
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原文標題:光伏發(fā)電工程相關介紹(22)——光伏發(fā)電系統(tǒng)設計需考慮的因素
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