双面单晶PERC电池组件户外发电模拟-周肃-中节能.pdf

双面单晶PERC 电池 组件户外发电模拟 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 庄浩目录 01 02 03 04 研究背景 研究内容 双面优势发挥 小结研究背景 01 双面技术的优势 双面组件的应用场景 双面组件发电量影响因素双面技术的优势 高发电量 双面发电 （投资回报周 期缩短） 兼容性强 （PERC、PERT 、 HJT 、IBC ） 低LCOE 更高土地利用 率、降低BOS成 本、低度电成 本 融雪能力提升 降低载荷风险双面组件的应用场景影响双面组件发电量的因 素 组件正反面功率 组件方位角 场景反射率 安装倾角 离地高度 组件安装方式 支架设计 逆变器匹配设计研究内容 03 场景反射率 安装倾角 离地高度双面发电量模拟研究 利用PVsyst 软件对双面单晶PERC 电池组件户外发电进行模拟， 研究地面反射率、 安装倾角与离地高 度对发电性能的影响。 通过模拟分析， 确认不同因素对双面发电的影响， 为双面组件户外安装提供 参考和理论依据。 选取的气候类型亚热带湿润气候地区。 以南京为代表 ， 年综合辐照量1218.7kWh/m 2 ， 平均温度 16.3℃，平均风速2.6m/s ，MeteoNorm 7.1气象数据 组件单晶PERC 双面双玻组件，Pmp 290.8W，Isc 9.51A ，Imp 9.00A ，Voc 38.94V，Vmp 32.31V，双面 因子73.4 ，组件尺寸1658*992*6.0mm。 系统华为Sun2000-20k TL 逆 变器，3路MPPT ， 输入端Vmax 950V ，Pmax 22.5kW ，Imax 47A， 最高转 换效率98.61 。容量20.1kW （3串*23块组件）。设 定组串 间距6.6m 、 离地 高度1.5m ， 地面 反射率 分别选 取20 、50 及80 ， 安 装 倾角从16-46 、步长3。如表 所示地 面反射 率越高 ， 组件 首年发 电量越 高；同 时安装 倾角增 加组件 年发电 量先增 大后减 小，在19-22 时发电 量 最 高、可达26.68MWh，系统PR随安装倾 角变化 规律也 基本相 同、最 高可达103.29。 反射率与安装倾角对发电 性能的 影响安装倾角与背面辐照关系 安装倾角与发电量关系 如图所 示， 地 面反射 率每提 高30 ， 组件 年发电 量可增 加6.7-10 ， 地面反射率基数越大，同等 增幅发电增益越小；地面反射率提高后带来的发电增益优于安装倾角优化后发电增益， 即基于安装 倾角46 、 地面反射率50 时组件年发电量高于安装倾角19 、 地面反射率20 时组件年发电量。 随 着地面反射率提高， 组件背部接收的有效辐照强度略有提升， 且地面反射率越高， 倾角增大带来的 背部辐照增益越少、 表现为曲线更加平缓 ， 同时倾角增加后组件正面接收有效辐照减少、 导致组件 综合发电能力减弱。 反射率与安装倾角对发电 性能的 影响反射率与离地高度对发电 性能的 影响 设定组串间距6.6m 、 组件安装倾角19 ， 地面反射率分别选取20 、50 及80 ， 安装高度从0- 2.5m 、 步长0.25m 。 详细结果如表组件首年发电量、PR 随离地高度、 地面反射率增大而增加， 在地 面反射率80 、 离地距离2.5m 时组件发电量可达27.06MWh 、PR 增至104.25 ， 平均每千瓦年发电 1.346MWh，较地面反射率20 、离地距离0时组件发电量提升20 。离地高度与背面辐照 离地高度与发电量 反射率与离地高度对发电 性能的 影响 地面反射率越高， 离地高度对组件增益越明显， 地面反射率20 、 组件离地高度从0 增至2.5m 发电增益仅3.68 ， 当地面反射率增至50 时发电增益8.74 ， 而当地面反射率增至80 时发电增益 可达13.27 ；地面反射率提高后带来的发电增益优于离地高度优化后发电增益， 即基于离地高度 0.25m、地面反射率50 时组件年发电量高于离地高度2.5m 、地面反射率20 时组件年发电量。不同月份发电量对比 基于安装倾角19、离地高度1.5m 条件下，组件发 电能力 夏季强 、冬季 弱，这 是由于 夏季光照更强，同时地面反射率越高 ，组件 发电增 益越多 ，夏季 最高可 达15.8 。双面优势发挥 03 双面组件光学损失 双面组件背板材料 背面辐照不均匀性 双面组件的清洗如何更好地发挥双面组件 的优势 光学损失 Energy Procedia 124 2017 484–494 6和7双面组件额外的光学损失 2-3 1-1.5 解决方案网格玻璃或网格背板 双面组件从正面透过的长波比例增加 1. 降低双面组件的光学损失3. 背面辐照的不均匀性是限制 背面贡 献的重 要因素 。与组 件的安 装高度 密切相 关。 4. 不同反射面的反射光谱分布， 除反射 率外需 要关注 的另一 个点。 需要关 注反射 光的强 度、方 向 以及光谱分布。 5. 双面组件的清洗 Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60 2016 1533–1549 2. 背面材料选择玻璃透明背 板 综合考量发电量、可靠性和成本。 如何更好地发挥双面组件 的优势小结 04小结  双面发电组件的安装较单面发电组件 需要考 虑更多 的因素 ，不能 直接简 单地给 出一个 区域的 最佳安装倾角，因为还与安装高度和 周围的 反射和 散射条 件等等 密切相 关，理 论模拟 能提供 参 考依据；  背面材料的选型需综合考量发电量、 可靠性 和成本 等因素 ；  双面组件的光学损失可以通过网格玻 璃或背 板有效 弥补；  背面辐照的不均匀性是限制背面贡献 的重要 因素， 需要加 以关注 ；  不同反射面的反射光谱分布，是除反 射率外 需要关 注的另 一个点 。谢谢 中节能太阳能科技（镇江）有限公司