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太阳能公共设施项目不同阶段辐照监测的优势

2020-07-23,星期四

太阳能公共设施项目不同阶段辐照监测的优势

优质、可靠的辐射数据对于太阳能行业所有活动都极为重要。光伏(PV)、聚光光伏(CPV)和聚光太阳能(CSP)热力系统可能要求稍有所不同,但由于类似原因都需要准确的太阳辐射信息。

技术研究

PV批量生产技术的改进(如晶硅电池技术改进)通常都是累积效应。每一步改进都不大,但累积起来就会非常明显。例如,在实验室受控测试条件下,两个不同方案的效率可能分别为20%和22%(改进10%)。然而,辐照测量精度应高于2%,以确保获得实实在在的效率改善。在“理想的”室内条件下的实验室实验并不足以满足实践要求。电池板、模块和热力系统的性能需要在真实世界不断变化的天气和天空条件下验证,与“参照性”太阳辐射测量结果相对照。因此,研究机构配备了科研级辐射表,并且在大多数情况下,还建立了系统完善的太阳监测站。

质量控制

如果某一制造商或供应商希望保证光伏电池或电池板性能变化不超过一定的幅度(如5%),则需要检测生产批次样本,确保太阳辐射测量误差明显处于较低水平。为了验证已出版的设备规格,制造商或独立实验室需参考质量测量结果。

性能比

公共设施性质的太阳能电厂开发及其运营时限分多个阶段,在所有这些阶段中,性能 比(PR)都是一项关键指标。在项目早期阶段,性能比仅为估算或预测值,但是在后续阶段,应使用电厂的实际监测值。

性能比是太阳能发电系统在某一确定时间段最终(实际)发电量与参考(设计)发电量之间的比率。通常,性能比以年为单位计算,这样可以过滤日常和季节影响,它也是太阳能系统的一项重要质量指标:代表系统部件、设计、安装和维护的质量水平。

性能比 =(最终产量/ 参考产量)x 100%

PR的计算公式看似简单,最终产量和参考产量的定义却是人们经常讨论的话题。大多数太阳能电厂监测工具软件都允许用户在计算过程中选择几个不同定义和约束条件。

对于光伏系统,最终产生的交流电电量很容易在连接电网时准确测量。参考产量是光 伏电池板太阳辐照产生的理论电量:电池板接收的太阳能乘以电力转换效率,包括转 换器效率和电缆/连接损耗。

硅光伏电池的转换效率与温度有关,较高的温度可降低同一辐照产生的电量。因此, 应考虑电池温度并得出温度校正性能比。针对参考产量,在本地精确测量辐照和电池 温度具有重要意义。

性能比(如果以相同方式定义和监测)可用于比较任何地点的太阳能电厂:一个位于 北极圈的设计精良、安装上乘和维护完整的太阳能公园的性能比可能高于位于赤道但 设计和安装质量都一般的电厂(虽然后者能够接收更多能量)。

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