雙面發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量受到場(chǎng)景反射率、組件離地高度、組件的傾角和前后間距等因素的影響,其中組件離地高度、傾角和間距涉及到陣列的布置,傳統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng),在陣列設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),主要是考慮組件的自陰影遮擋,并通過傾角和間距的設(shè)計(jì),既減少陰影損失,又能充分利用安裝面積,使其達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。雙面發(fā)電系統(tǒng)在正面發(fā)電的基礎(chǔ)上,背面也能發(fā)電,且背面增益的大小主要受到地面接收的反射光的影響,地面反射光的接收量取決于組件的離地高度、傾角和前后間距,當(dāng)然這里面最主要的還是離地高度和傾角。如果傾角大些,那么在夏季太陽的高度角較高,到達(dá)地面的直射光較強(qiáng),如果組件的傾角較大,那么由于地面反射被背面接收的輻射也就較高。組件的離地高度較高,那么背面可接收輻射的范圍也就增加。
理論層面,我們都能得到發(fā)電影響因素與發(fā)電量之間的關(guān)系,那么在實(shí)際的工程項(xiàng)目當(dāng)中,對(duì)于有固定的安裝面積,或者場(chǎng)景反射率不可調(diào)節(jié)的情況下,如何去優(yōu)化傾角和前后間距呢?在沒有現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,可能會(huì)束手無策,不知該如何有效的去進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
基于沒有現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的積累的困難,不妨從另一個(gè)角度去突破這個(gè)難題,一直以來,雙面發(fā)電模擬仿真和仿真模型的準(zhǔn)確性是我們關(guān)心的,行業(yè)內(nèi)多家實(shí)證基地對(duì)雙面發(fā)電的發(fā)電性能進(jìn)行了測(cè)試和軟件仿真結(jié)果比對(duì),其中PVsyst軟件一直是大家所使用的,據(jù)多家主流組件廠家反饋,實(shí)證基地的雙面發(fā)電數(shù)據(jù)和軟件仿真模擬的結(jié)果一致性較高,也說明了仿真模型的準(zhǔn)確性,因此可以用來輔助前期的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
在軟件仿真層面,我們可能需要對(duì)不同變量取不同的值,從而去比較每個(gè)取值的發(fā)電量結(jié)果,由于在系統(tǒng)仿真設(shè)置中,變量的取值越多,修改變量的次數(shù)越多,無疑給仿真工作帶來了較大的時(shí)間成本。值得慶幸的是,PVsyst軟件6.77版本使用批處理模式可以解決這個(gè)問題,同一個(gè)項(xiàng)目不同變量的多次模擬工作可以交給軟件去完成,從而直接將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶,可以大大節(jié)省時(shí)間。
對(duì)于雙面發(fā)電系統(tǒng),批處理模式可以設(shè)置的變量有場(chǎng)景反射率、組件最低點(diǎn)的離地高度、組件前后的間距、組件的安裝傾角等等。
如圖所示均采用PVsyst批處理模式,對(duì)組件離地高度、不同緯度地區(qū)的背面輻射接收量進(jìn)行了仿真和對(duì)比。從結(jié)果可知,當(dāng)組件的離地高度達(dá)到一定的程度以后,其發(fā)電量增益就非常緩慢了。另外,高緯度地區(qū),如青海烏蘭區(qū)域常年的太陽直接輻射占比較高,因此到達(dá)地面后,組件背面接收的輻射量相對(duì)低緯度地區(qū)要高些。
▲圖1 雙面系統(tǒng)發(fā)電量與組件離地高度之間的關(guān)系
▲圖2 不同緯度地區(qū)對(duì)背面輻射增益的影響
關(guān)于軟件的功能操作本文暫不贅述,有興趣的同仁可以下載該軟件學(xué)習(xí),也歡迎參加坎德拉學(xué)院組織的PVsyst軟件線下高級(jí)培訓(xùn)課程。
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