太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置改進(jìn)及發(fā)電性能研究.pdf

1、在能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的形勢下，光伏發(fā)電技術(shù)以其清潔、安全的特點得到了廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展，然而其依然存在發(fā)電效率低、發(fā)電成本偏高的問題。針對此問題，本文從改變光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局的角度出發(fā)，以屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，在光伏陣列的布置間距中增設(shè)反光板，在保證成本低廉的情況下，增加照射到光伏組件上的太陽光輻射量，以提高系統(tǒng)的總體有效發(fā)電量，降低發(fā)電成本，實現(xiàn)對光伏發(fā)電系統(tǒng)性能的改進(jìn)和優(yōu)化。
　　本文設(shè)計了屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)

2、實驗臺和實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，分別進(jìn)行了平面、非平面、不同材料和布置方式的反光板實驗，研究發(fā)現(xiàn)在光伏陣列的安裝間距中增設(shè)傾角為28.7°，斜邊長為1236mm，最低緣與后排光伏組件水平距離為339mm，與地面垂直距離為396mm，材料為銀鏡的平面反光板時，光伏組件的有效發(fā)電量可提高20％左右，具有最佳布置效果，該反光板增加的成本僅為0.4元/W（約為建設(shè)總成本的4％），性價比極高。此外，本文分別從實驗數(shù)據(jù)和光路模擬兩個方面，對增設(shè)反光板后光

3、伏組件發(fā)電量提高的原因進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，在光照不好的條件下，增設(shè)反光板可使光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量有較大幅度的提高，效果較好;反光板對光伏組件發(fā)電量提高幅度的影響與太陽輻射量中散射輻射量份額的變化趨勢相吻合，這表明反光板使組件發(fā)電量提高的主因是散射光的反射。
　　基于對光伏發(fā)電系統(tǒng)一年實驗數(shù)據(jù)的采集，本文從年、月、日等不同時間尺度對光伏組件的發(fā)電輸出特性進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)，光伏組件年發(fā)電輸出特性的不連續(xù)性和突變性較為明顯。月發(fā)電輸出的

4、差別較大，在南京地區(qū)光伏組件發(fā)電輸出較大的時間段一般出現(xiàn)在春季、初夏和秋季，發(fā)電輸出較小的時間段出現(xiàn)在冬季和雨水較多的夏季。各種不同天氣條件下的日發(fā)電輸出也表現(xiàn)出各自的特點，晴天條件下光伏組件的發(fā)電輸出曲線較為圓滑，發(fā)電輸出峰值較大，整體發(fā)電輸出較高;陰天條件下發(fā)電輸出曲線波動較大，呈現(xiàn)多峰的特點;多云條件下光伏組件發(fā)電輸出曲線呈現(xiàn)出間斷性的特點;而降雨條件下，發(fā)電輸出曲線波動較大，且發(fā)電輸出時間段短、出力峰值低。此外，分析了太陽輻照度