光伏发电科普讲解(光伏知识小科普)(1)

“BMPV”分为“BAPV”和“BIPV”两种形式。

“BMPV”(Building MountedPhotovoltaic):安装在建筑物上的光伏发电系统,可以简称为BMPV及"建筑光伏"。BMPV包括BAPV和BIPV。涉及的建筑物包括各种民用建筑、公共建筑、工业建筑等一切可以承载光伏发电系统的建筑物。•“BIPV”(Building IntegratedPhotovoltaic):与建筑物同时设计、同时施工和安装并与建筑物形成完美结合的太阳能光伏发电系统,也称为“构建型”和“建材型”太阳能光伏建筑。它作为建筑物外部结构的一部分,既具有发电功能,又具有建筑构件和建筑材料的功能,甚至还可以提升建筑物的美感,与建筑物形成完美的统一体。

“BAPV”(Building AttachedPhotovoltaic):附着在建筑物上的太阳能光伏发电系统,也称为“安装型”太阳能光伏建筑。它的主要功能是发电,与建筑物功能不发生冲突,不破坏或削弱原有建筑物的功能。

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单晶硅组件

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单晶硅组件是用高转换效率的单晶硅电池片按照不同的串、并阵列方式构成的组件体,最后用框架和材料进行封装。

特点:颜色多为黑色或深色,转换效率高(在实验室实现的转换效率为24.7%.普通商品化的转换效率为15%-20% ),年衰减低,价格相对较高。

多晶硅组件

光伏发电科普讲解(光伏知识小科普)(12)

多晶硅组件是用高转换效率的多晶硅电池片按照不同的串、并阵列方式构成的组件体,最后用框架和材料进行封装。

特点:颜色一般为蓝色或深蓝色,转换效率较高(在实验室实现的转换效率为20%.普通商品化的转换效率为13%-16% ),年衰减低,价格相对低。

薄膜组件

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薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池,其用硅量极少,更容易降低成本,同时它既是一种高效能源产品,又是一种新型建筑材料,更容易与建筑完美结合。

常见三种:硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)。特点:成本低、弱光性好、柔性好、适合与建筑结合的光伏发电组件,但稳定性差、效率低、同功率铺设面积大。

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光伏发电科普讲解(光伏知识小科普)(20)

微型逆变器:

一般指的是光伏发电系统中的功率小于等于1000瓦、具组件级MPPT的逆变器

主要特点

1、安全

传统集中型逆变器或组串式逆变器通常具有几百伏上千伏的直流电压,容易起火,且起火后不易扑灭。微逆仅几十伏的直流电压,全部并联,最大程度降低了安全隐患。

2、智能

组件级的监控,可在ECU中看到每块组件的工作状态。

3、多发电

组件级的MPPT,无木桶效应,降低了遮挡对发电量的影响;弱光效应好,因为启动电压低,仅24V,在光照弱的时候也能工作。

4、寿命长

通常微逆设计寿命为25年,传统逆变器为10年。

5、方便、美观

不需要专门建设配电房,微逆可以直接安装在组件后面或者支架上,因为是并联结构,后期增加规模可直接安装,无需更改之前的配置。

组串式逆变器:功率小于30KW,功率开关管采用小电流的MOSFET,拓扑结构采用DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换,

防护等级一般为IP65。体积较小,可室外臂挂式安装。

集中式逆变器:设备功率在50KW到630KW之间,功率器件采用大电流IGBT,系统拓扑结构采用DC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变,工频隔离变压器的方式,防护等级一般为IP20。体积较大,室内立式安装。

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光伏发电科普讲解(光伏知识小科普)(51)

效率估算

1).光伏阵列效率η1:

光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括:

组件匹配损失:对于精心设计、精心施工的系统,约有4%的损失;

太阳辐射损失:包括组件表面尘埃遮挡及不可利用的低、弱太阳辐射损失,取值3%;

最大功率点跟踪(MPPT)精度,取值2%;

直流线路损失:按有关标准规定,应小于3%.

得:η1 = 96%× 97%×98%×97%=88.5%

2).逆变器的转换效率η2;

逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比,对于大型并网逆变器,可取η2=97%.

3). 交流并网效率η3:

从逆变器输出至高压电网点的传输效率,其中最主要的是变压器的效率.可取η3=99%.

4).温度对发电量的影响

光伏电池组件只有在标准测试条件下,即:电池温度25℃、垂直入射日照强度1000W/ m²、太阳光谱等同于大气质量1.5 的情况下,功率才能达到标定值。太阳电池随着温度的升高,功率会有所下降。

利用Pvstsy、RETScreen等软件可估算环境温度对发电量的影响,仿真光伏系统,假设由环境温度造成的发电量损失为ζ。

综上,光伏系统总效率:η1*η2*η3*(1- ζ)

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