光伏知识丨光伏组件的性能参数、选型与技术要求

芷蕾水电 2024-02-24 06:43:44

光伏组件的性能

光伏组件的性能主要是它的电流﹣电压输入输出特性,将太阳的光能转换成电能的能力到底有多大,就是通过光伏组件的输入输出特性体现出来的。图1-1所示的曲线就反映了当太阳光照射到光伏组件上时,光伏组件的输出电压、输出电流及输出功率的关系,因此这条曲线也叫做光伏组件的输出特性曲线。如果用 I 表示电流,用 V 表示电压,则这条曲线也称为光伏组件的 I - V 特性曲线。在光伏组件的 I - V 特性曲线上有3个具有重要意义的点,即峰值功率、开路电压和短路电流。

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光伏组件的性能参数

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短路电流(Isc):当将光伏组件的正负极短路,使 V=0时,此时的电流就是光伏组件的短路电流,短路电流的单位是 A (安培),短路电流随着光强的变化而变化。

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开路电压(Voc):当光伏组件的正负极不接负载时,组件正负极间的电压就是开路电压,开路电压的单位是 V (伏特),光伏组件的开路电压随电池片串联数量的增减而变化,一般60片电池片串联的组件开路电压为35V左右。

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峰值电流(Im):峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指光伏组件输出最大功率时的工作电流,峰值电流的单位是 A 。

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峰值电压(Vm):峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指电池片输出最大功率时的工作电压,峰值电压的单位是 V 。组件的峰值电压随电池片串联数量的增减而变化,一般60片电池片串联的组件峰值电压为30-31.5V。

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峰值功率(Pm):峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指光伏组件在常工作或测试条件下的最大输出功率,也就是峰值电流与峰值电压的乘积:Pm = Im × Vm 。峰值功率的单位是 Wp (峰瓦)。光伏组件的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和组件的工作温度,因此光伏组件的测量要在标准条件下进行,测量标准为欧洲委员会的101号标准,其条件是:辐照度,1000W/m2:光谱AM1.5:测试温度25℃.

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填充因子(FF):填充因子也叫曲线因子,是指光伏组件的最大功率与开路电压和路电流乘积的比值:FF = Pm / ( Isc × Voc )。填充因子是评价光伏组件所用电池片输出特性好坏的一个重要参数,它的值越高,表明所用电池片输出特性越趋于矩形,电池的光电转换效率越高。光伏组件的填充因子系数一般在0.65~0.85之间,也可以用百分数表示。

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转换效率(n):转换效率是指光伏组件受光照时的最大输出功率与照射到组件上的太阳能量功率的比值。即 n = Pm (光伏组件的峰值功率)/ A (光伏组件的有效面积) × Pin (单位面积的入射光功率),其中 Pin =1000W/m2=100mW/cm2。

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光伏组件的选型

光伏组件是光伏电站最重要的组成部件,在整个光伏电站中的成本,占到光伏电站建设总成本的40%以上,而且光伏组件的质量好坏,直接关系到整个光伏电站的质量、发电效率、发电量、使用寿命和收益率等。因此光伏组件的正确选型非常重要。光伏组件选型时需要考虑以下几点要求:

组件的可靠性和耐候性

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光伏组件的耐候性是指其能否经受住各种自然环境条件的考验,如高温、低温、风、雨、雪、日晒等。应该选择具有高品质、可靠性和耐久性的组件,以确保组件可以长期稳定运行。

组件的质量和品牌

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应该选择知名品牌的组件,并在供应商的信誉、产品质量和售后服务等方面进行综合评估。在选型时应考虑厂商的信誉度和售后服务质量,选择具有较长保修期和良好售后服务的光伏组件。此外,还应该对组件的制造商进行调查,以确保他们具有稳定的生产能力和供应链。

组件的适应性和兼容性

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应该选择适合特定项目和环境的组件,并确保其与其他设备的兼容性。例如,应该选择能够适应高温、低温、高海拔等环境的组件。

组件的成本

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组件成本是选型的重要考虑因素之一。应该对组件的价格和性能进行综合评估,并考虑到其长期回报和投资回收期。同时,也需要考虑到组件的安装和维护成本。在选型时需综合考虑成本与性能等因素,选择性价比较高的光伏组件。

组件的安全性及其他因素

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光伏组件的安全性是指其在使用过程中对人体和环境是否会产生危害。选用具有较高安全性的光伏组件可以保障系统的安全运行。其他因素例如组件的尺寸、重量、外观等因素也需考虑,这些因素影响着组件的安装和使用。

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光伏组件的技术要求

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光伏组件在规定工作环境下,使用寿命应大于25年;

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组件功率衰降在20年内不得低于原功率的80%;

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组件的电池上表面颜色应均匀一致,无机械损伤,焊点及互连条表面无氧化斑;

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组件的每片电池与互连条应排列整齐,组件的框架应整洁,无腐蚀斑点;

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组件的封装层中不允许气泡或脱层在某一片电池与组件边缘形成一个通路,气泡或脱层的几何尺寸和个数应符合相应的产品详细规范规定;

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组件的功率面积比大于65W/m2,功率重量比大于4.5W/ kg ,填充因子FF大于0.65;

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组件在正常条件下的绝缘电阻不得低于200MΩ;

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组件 EVA 的交联度应大于65%, EVA 与玻璃的剥离强度大于30N/ cm , EVA 与组件背板材料的剥离强度大于40N/ cm ;

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每块组件都要有包括如下内容的标签:

①产品名称与型号;

②主要性能参数:包括短路电流 Isc ,开路电压 Voc ,峰值工作电流 Im ,峰值工作电压 Vm ,峰值功率 Pm 以及 I - V 曲线图,组件重量,测试条件,使用注意事项等;

③制造厂名、生产日期及品牌商标等。

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