【深度解析】光伏系统发电量低之阴影遮挡

2017-10-17 18:41:42 admin 15



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南能新能源
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本期主题

阴影对发电量的影响

     

光伏系统安装之后,用户最关心就是发电量,因为它直接关系到用户的投资回报,影响发电量的因素很多,组件,逆变器,电缆的质量,安装朝向方位角,倾斜角度,灰尘,阴影遮挡,组件和逆变器配比系统方案,线路设计,施工,电网电压等等各种因素都有可能,本系列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。本文主要讨论阴影遮挡对发电量的影响。


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现场检测



时间:2017年8月30号,地点:深圳市观澜镇,南能一个10kW电站,客户反应发电量不高,这个电站是8月11号并的网,到8月29号为止,共发电500度,考虑到有4天是大雨,实际发电天数是15天,平均每天约33.3度,和年平均数据差不多,但8月份是光伏发电的高峰期,公司查到深圳地区同等装机量的电站,10kW每天是40-50度左右,接到客户的电话邀请,公司立即安排去现场考察。


组件是使用的英利265W多晶,数量是40块,逆变器是使用深圳古瑞瓦特Growatt 10000TL3-S,采用20块串联,2路并网的方式,直流电缆采用光伏专用4mm专用电缆,交流电缆采用珠江电缆型号BVR线径为4mm的铜电缆,交流开关采用500V20A,逆变器没有漏电流报警,电网电压报警等信息,说明电气系统方案和线路设计符合要求。


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组件颜色一致,没有色差,组件是新安装,台风刚过,表面干净无灰尘,组件安装方位角度正南,面板PV1倾斜角度约5度,面板PV2倾斜角度约15度。从10:30分到12:30分两个小时内,面板1最大峰值功率约为4580W,面板2最大峰值功率约为3880W,拆开组件和逆变器接线,面板PV1开路电压是648V, 面板PV2开路电压是635V,电压相差很小,说明组件,逆变器,安装角度,施工等没有问题


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经现场排查,影响发电量最大可能因素中阴影。面板PV1东向、西向和北向,面板PV2南向、北向均有金属护栏,离组件很近,约0.02米,比组件高0.5米左右,为了证实阴影对系统发电量的影响,笔者在电站边上竖起一根金属杆,观察阴影。


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在上午11:10分左右,太阳由东向西,面板PV1功率是3230W,面板PV2功率是3640W,组件最大功率相差410W,约为12%,因为面板PV1东面的护栏,有部分阴影落在组件上,面板PV2东面没有护栏。


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中午12:30分,当天测试时太阳最强,太阳由南向北,面板PV1峰值功率达到4580W,面板PV2峰值功率是3880W,PV1反过来比PV2大700W,约为18%,因为南面的护栏有阴影。组件是竖排安装,此时阴影遮挡住5块组件的下半部,对系统的发电量影响更大。




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理论分析



在这个应用案例中,阴影只挡住了靠近护栏一部分组件,大部分组件都没有阴暗,但发电量为什么会整体受到影响,这就是电路串联的木桶效应:在组件串联电路中,每一块电流都是一样的,最大电流是由电流最少的一块组件决定的。所以只要有一块组件的一部分受到阴影遮挡,电流减少,这一路组件都会受到影响,输出功率减少。




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总结

组件有阴影遮挡对系统发电量影响很大,这个10kW系统,初步估计四周的护栏会影响系统发电量的15%到20%左右,所以在设计时,要尽可能抬高组件,避开阴影遮挡。


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