关于辐射能与发电量之间的关系

辐射能与发电量的关系太阳照在地面光伏组件方阵上的辐射光的光谱，光强受到大气层厚度（大气质量）、地理位置、所在地的气候和气象、地形地物等的影响，其能量在一日、一月和一年内都有很大的变化，甚至各年之间的每年总辐射量也有较大的差别。太阳组件方阵的光电转换效率，受到电池板本身的温度、太阳光强度的影响，在一天内都会发生变化，所以太阳组件方阵的光电转换效率也是变量。光伏组件发电的全部能量来自于太阳，也就是说，太阳光伏组件方阵面上所获得的辐射量决定了它的发电量。太阳光伏组件上获得发电量的多少与很多因素有关：当地的经纬度的、海拔、大气污染程度或透明度、一年当中四季的变化、一天当中时间的变化、到达地面的太阳辐射值、太阳光伏组件长期运行性能衰减、灰尘遮挡玻璃及温度升高造成的组件功率下降、光伏并网的输送线路、光伏逆变器的转化效率、太阳光伏组件方阵的运行方式或固定方阵的倾角变化等，下列的K1-K5是光伏组件并网发电影响最为重要的几个因素，将这些因素联系起来，可以大概推算出当日，当月，全年的发电量。设定：k1为太阳光伏组件长期运行性能衰减的修正系数，k2为灰尘遮挡玻璃及温度升高造成的组件功率下降的修正系数，k3为光伏线路损耗，K4为光伏逆变器效率，k5为光伏方阵朝向及倾角修正系数。太阳能电池长期运行 性能的衰减光伏组件正常条件下的使用寿命不低于25年，组件衰减满足5年内小于5%，10年内小于10%，25年内小于20%，组件第一年衰减小于2% 以后逐年衰减率为线性变化，年平均衰减率小于0.7%。基于我站前40兆瓦电池板的衰减度，经检测为4.71%，为不合理的程度衰减。即我站前40兆修正系数取0.9529，后60兆瓦根据衰减表程度变化为0.98.即K1=0.97温度和辐射能没有直接关系，温度会影响太阳能电池板的输出功率，一般25是太阳能组件的最佳工作温度。在25以上时，温度越高，输出功率越低。单块太阳能电池片开路电压随温度的升高而降低,电压温度系数为(210212)mv/,即温度每升高1,单体太阳能电池开路电压降低210212mv;太阳能电池短路电流随温度的升高而升高;太阳能电池的峰值功率随温度的升高而降低(直接影响到效率),即温度每升高1,太阳能电池的峰值功率损失率约为0.35%0.45%。单块太阳能电池组件通常由36片单体太阳能电池串联组成.212mv温差36块可得到一个组件开路电压与额定值相比降低值。峰值功率损失为：0.35%0.45%温差得到的。考虑到我站后50兆瓦现有灰尘遮挡还有温度的影响K2=0.9光伏线路损耗是指我站光伏组件由汇流小线并入汇流箱，再由汇流箱并入控制器及逆变器，再流入我升压站，再由我站并入其国家电网的过程。所以线路损耗是主观存在的，所以K3取值为0.95选用大功率的逆变器，确保在其满载工作时，效率必须达到90%或95%或更大，中小型功率的逆变器满负荷工作时也要确保逆变器效率在85%或90%以上。根据我站用的逆变器为大逆变器，即K4=0.93光伏方阵及倾斜角的修正系数，根据下表，我站的修正系数为K5=0.96光伏组件朝向太阳能电池组件与地面的倾斜角0306090东93%90%78%55%东南93%96%88%66%南93%100%91%68%西南93%96%88%66%西93%90%78%55%根据辐射能与发电量的关系，由于组件发电量（kWh）=当地辐射能（kWh/） 光伏方阵面积（）电组件的转换效率修正系数(K)，所以单一知道辐照度很难判断组件的发电量，因为修正系数K是个变量，不确定因素很多（如倾角变位，灰尘加重，逆变器效率下降，线损增加等）。如我站昨日辐照度8.9kwh/,太阳组件单个方阵面积：我站共计有太阳能组件100MW，其中80兆组件为巨力厂家型号为：1956*992*45mm ，剩余20兆瓦是光为厂家型号为：1970*990*40mm.即巨力组件的面积为1956*992=1.940352巨力总面积为一块组件面积*一个方阵数量*一个兆瓦的方阵数*总兆瓦数。即1.940352*36*95*80=530880.307。光为厂家组件的面积同理为1970*990=1.9503。 1.9503*36*95*20=133400.52太阳电池组件的计算方法如下：组件STC状态下（1000w/，AM1.5，测试温度25摄氏度）的标称功率/(组件面积*1000w/)。标称功率即为输出的最大功率（我站均为300W）所以巨力的转换效率为=300w/(1.940352*1000w/)100%=15.46%光为厂家的转换效率=300W/(1.9503*1000w/)100%=15.38%修正系数K=K1*K2*K3*K4*K5=0.7091712发电量（kWh）=当地总辐射能（kWh/） 光伏方阵面积（）电组件的转换效率修正系数所以，我站昨日巨力的发电量=5.909kw/530880.30715.46%0.7091712=343930.891kwh昨日光为的发电量=5.909kw/133400.5215.38%0.7091712=85976.337kwh总发电量为光为巨力发电量=429907.228kwh昨日我站关口上网电量为：518320kwh我站一月份的辐照度为103.56kw/，照此推算，那么发电量为：7534471.581kw,其实际发电量为14941872kw我站二月份的辐照度为111.39kw/，照此推算，那么发电量为：8104140.4926kw,其实际发电量为13867568 kw我站三月份的辐照度为130.22kw/，照此推算，那么发电量为：94741101kw,其实际发电量为 17749776 kw由此可以推断，单一知道辐照度无法确定总发电量。因