基于光伏电池组件的温度预测方法研究

时间:2022-03-17来源:佚名

目前,国内外均已积极开展光伏发电功率预测的研究,通过物理方法与统计方法进行光伏发电功率预测,并取得一定成果。但是,这些预测方法绝大多数都没有考虑光伏组件在使用过程中的温升因素,而是直接采用环境温度作为光伏组件的工作温度,大大影响了光伏发电功率预测的精度。像所有其他半导体器件一样,太阳能电池对温度非常敏感。温度的升高会降低硅材料的禁带宽度,因此影响了大多数的表征材料性能的参数,进而影响了组件的电性能参数,会导致组件的开路电压降低,短路电流会略微增加,总体的结果是功率降低。随着光伏电池温度的升高,开路电压减小,在20~100℃范围,大约每升高1℃,光伏电池的电压减小2mV;而光电流随温度的升高略有上升,大约每升高1℃,电池的光电流增加千分之一。总的来说,温度每升高1℃,则功率减少0.35%。由此可见,组件温度是影响太阳能电池组件转换效率的一个重要因素,为了提高光伏发电功率预测的精度,亟需开展电池组件温度预测方法的研究。

1 组件温度预测方法的基本思路

1.1 组件温度影响因子分析

对于已经投入运行的光伏电站,其太阳电池组件温度与环境温度、太阳辐射强度有关。在实际使用过程中,除了季节变迁造成的环境温度变化以外,太阳辐射强度每天在0~1300W/m2范围变化,光谱从AM∞变到AM1,环境温度从最低的日出温度变到最高的中午温度再下降,太阳电池组件温度也随之不断变化。图1给出国家能源太阳能发电研发(实验)中心屋顶光伏电站(南京浦口,经度118.7°,纬度32.17°)在某天监测到的总辐射和组件温度及环境温度。

从图1可以看出,太阳电池组件温度与环境温度、太阳总辐射相关。

1.2 组件温度统计建模

通过建设实时自动气象监测站来获取国家能源太阳能发电研发中心所在地近地面层的瞬时太阳辐射强度、组件温度和环境温度等数据。该监测站由数据采集模块、通信模块、气象传感器和太阳能电源模块构成。系统具备多信道的接入能力,根据现场的实际通信条件,可采用无线甚高频(VHF)、通用分组无线电业务(GPRS)、卫星等无线信道或光纤等有线信道进行数据的远程传输,并且在无日照情况下具有持续工作15d的能力。实时自动气象监测站按照太阳能资源评估方法、地面气象观测规范等技术要求,并参考测风塔建设的相关经验,通过各气象传感器,对光伏电站微区域环境下的总辐射、直接辐射、散射辐射、组件温度、环境温度、风速风向等气象要素,进行实时数据的采集,并每隔5min将采集计算的数据发送至数据接收平台、入库[12]。具体气象监测要素及技术指标如表1所列。

收集光伏电站的同一时间段的太阳总辐射、组件温度、环境温度等历史数据后,可对这些数据进行筛选分析,建立光伏电站气象历史数据库。这里以光伏电站气象历史数据库为基础,通过统计方法建立的组件温度关系式如下:

y=T kx c(1)

式中,y为组件温度;T为环境温度;x为总辐射;k、c为系数。

利用截至到2011年12月的数据统计率定出国家能源太阳能发电研发(实验)中心屋顶光伏电站的组件温度关系式为:

相关阅读

热销商品

304不锈钢连胶条喉箍R型固定夹管夹U型电缆电线连胶条卡箍橡胶减

304不锈钢连胶条喉箍R型固定夹管夹U型电缆电线连胶条卡箍橡胶减震,是一种高效、耐用的管路连接解决方案。该产品采用高品质304不锈钢材料,具有优异的耐腐蚀性和强度...
0.29

电焊机焊把线电焊线国标电缆线16 25 35 50 70平方纯铜焊把线

电焊机焊把线(电焊线)是焊接作业中的关键连接线,采用国标纯铜导体,导电性能优异、电阻低、发热少,确保电流稳定传输。常见规格包括16、25、35、50、70平方毫米,适用于不...
3.8

塑料镊子 黑色平头弯头尖头扁嘴圆头塑料防静电镊子 碳纤维镊子

塑料镊子是一种轻便、耐腐蚀且防静电的精密工具,广泛应用于电子、医疗、实验室及精密装配等领域。黑色款式多采用碳纤维增强塑料材质,兼具高强度与导电性,有效防止静...
0.6

阻燃尼龙编织网管 PET伸缩网套管 电脑机箱电线避震蛇皮管 10米

阻燃尼龙编织网管(PET伸缩网套管)是一种高性能电线保护套管,采用环保PET材料经精密编织而成,具有优异的阻燃、耐磨、抗拉伸及柔韧性能。其独特的蛇皮状结构可自由伸缩...
4.01

萝卜头螺丝刀磁性两用伸缩螺丝刀一字十字梅花平口短小改锥

萝卜头螺丝刀是一款多功能、便携实用的手动工具,集一字、十字、梅花(星型)等多种刀头于一体,采用磁性设计,可牢固吸附螺丝,提升操作效率。其独特的伸缩结构让刀头可灵活...
3.28

网站栏目