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太阳能离网系统效率分析

2015-08-11 10:11:22      点击:
太阳能离网系统效率分析  
深圳宇飞太阳能技术支持:    太阳能离网系统效率分析:一)当地日照峰值时数的影响  总所周知,日照峰值时数是指太阳每天在垂直于其光线的平面上的辐射强度超过或等于1000W/m2(标定光伏组件输出功率的标准辐射量)的时间长度。比如说,当地平均日照时数5小时,指的是按统计学角度将满足上述辐射强度的年日照时数平均到365天(即包括阴天在内的)所得出的日照时数。也就是说,考虑去掉全年阴雨天的实际晴天超过或等于1000W/m2日照时数应大于这个平均的日照时数的。换句话说,就是当地实际晴天中超过1000W/m2辐射量的日照时数一定超过5小时的,超过的程度与当地阴雨天和晴天天数的比例成正比。  所以,系统面对的实际使用情况就是,实际晴天里的日照时数一定大于我们的设计平均日照时数。如果系统设计的是一天就可以将系统欠电充满,那么超过日照时数部分的光伏发电就无法被系统蓄电池储存,只能浪费掉。究竟浪费多少?应与当地晴天与阴雨天的比例有关。如果假设当地天气全年有10%的阴雨天(包括连续与不连续的,即平均每月3天)的话,将有10%的晴天光伏发电被系统浪费。  
二)一年四季日照时数不同的影响  总所周知,我国大部地区一年四季分明,夏季日照时间长、冬季日照时间短。比如北京地区,日照时间最长的是5月,平均9小时42分钟,日照时间最短的是12月,平均6小时12分钟,两者相差约1/3。那么肯定会出现,日照时间较长的夏季,光伏电力会有一部分无法储存进系统蓄电池里;而日照时间较短的冬季,光伏电力又不足以补充蓄电池所欠电力。即,系统实际使用效率必有所降低。根据上述北京日照数据,基本可以看出,夏季会有约1/6的光伏电力被浪费,而冬季又约有1/6的光伏发电不足。  
三)天气的影响  一般离网系统都要设计系统可满足几个连续阴雨天来确定蓄电池规模。如果系统设计的是可连续工作2个阴雨天,这就意味着系统的理想工作状态总是2个阴雨天后紧接着就是1个晴好天,只有这样才能保证系统100%的运行效率。否则无论是阴雨天不足,还是连续晴好天都会造成系统浪费。  实际的天气肯定不是上述理想状态的,往往会出现连续晴天或连续阴雨天。无论是那种情况,都势必造成系统无电可充或者有电冲不进去,致使系统效率大大降低,比如:  当连续晴天时,第2个以后的晴天对系统而言,其全天光伏发电只能有50%补充前晚用掉的电量,而另50%光伏电量只能被浪费掉。假设这种连续晴天(超过1天)的情况,全年会有1/3发生,即全年在这1/3的天数里,其光伏发电只能被利用50%,有50%将被浪费,即全年将有1/6的光伏发电被浪费,即系统损失约15%的效率。  而当连续阴雨天时,系统本该在第3天为晴天时,由光伏发电对系统电量进行补充,但是由于连续阴雨天,也就无法实现光伏发电对系统补充电量。即从第3个阴雨天后,系统无电可补。假设这种连续阴雨天(连续超过2天)的情况,全年会有1/20发生(17-18个),即在全年的1/20时间里光伏系统无法工作,即系统损失了1/20发电效率(约5%)。  上述这样的天气情况是再普通不过了,如果真正凭实计算,甚至比此更糟。因此,实际的光伏离网系统效率很难高于50%。