本文翻譯自:美國UL Best Practices for BifacialEnergy Modeling
? ? ? ?現(xiàn)在土地資源越來越稀缺,如何在一定的面積下,得到更高的發(fā)電量,是光伏界人士一直研究的課題。
?
這時雙面組件橫空出世,通俗地講,兩面受光均可發(fā)電的晶體硅太陽電池就是雙面晶體硅太陽能電池,俗稱雙面電池。而采用不同于常規(guī)組件制備技術(shù)將雙面電池封裝而成的組件,則稱為雙面組件。
?
與常規(guī)光伏組件背面不透光不同,雙面組件背面是用透明材料(玻璃或者透明背板)封裝而成,除了正面正常發(fā)電外,其背面也能夠接收來自環(huán)境的散射光和反射光進(jìn)行發(fā)電,因此有著更高的綜合發(fā)電效率。
下面讓我們從輻照度接收,PVSYST建模來介紹一下雙面組件與傳統(tǒng)組件的不同。
太陽能資源輸入數(shù)據(jù)
? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
雙面光伏組件受光示意圖
?
如上圖所示,雙面組件接收的輻照度主要由正面輸入與背面輸入組成,正面的輸入主要包括水平輻照度(GHI)與漫反射(DHI),背面的輸入主要包括反射輻照度。傳統(tǒng)組件只有正面接收陽光,主要包括水平輻照度與漫反射。
Peter Johnson 在今年5月15號光伏系統(tǒng)研討會向我們展示了,UL實(shí)驗(yàn)室雙面組件接收太陽能輻照度實(shí)驗(yàn),意在了解漫反射與反射輻照度對全輻照的影響。
實(shí)驗(yàn)儀器如下圖所示:
測量方法:反射率測量法
獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)是在德克薩斯州,伊利諾斯州進(jìn)行的,用儀器測量了水平輻照度,直接輻照度,散射輻照度與反射輻照度。
結(jié)論:
1.我們可以發(fā)現(xiàn)散射輻射占背面輻照度與全輻照度的數(shù)值相似,且比較小,說明散射輻射對他們的影響較低。
2.研究人員發(fā)現(xiàn),反射輻照度與全部輻照度有一定的關(guān)系,上圖是UL實(shí)驗(yàn)室將兩實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)放在一起比較,發(fā)現(xiàn)反射輻照與全部輻照度成正相關(guān)。反射率增加或減少3%那么會導(dǎo)致全部輻照度減少或增加1%。
其他實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:
對應(yīng)雙面組件的背面為草地、沙地、水泥地以及地面刷白漆時,其背面的發(fā)電增益分別為10%、12%、13%以及32%。
?
這就啟示我們,在安裝雙面組件時,在條件允許的情況下,要選擇反射率更高地區(qū),接受的輻照度更高,發(fā)電量將更好。
?
PVSYST發(fā)電量模擬
跟隨雙面組件的發(fā)展,光伏模擬軟件PVSYST也進(jìn)行了更新,
2018年2月更新的系統(tǒng)中,多了一個雙面組件選項(xiàng)。
當(dāng)你新建一個PANFILE,只需要在SIZES ANDTECHNOLOGY頁面中BI-FACIALMODULE中進(jìn)行勾選即可,其他一切如常,發(fā)電量模擬時,按常規(guī)模擬即可。
? ? ? ?經(jīng)過模擬,以下為某項(xiàng)目的發(fā)電量能量傳遞表,
? ? ? ? 系統(tǒng)輸入已經(jīng)包含了正面輻照度與背面輻照度,其中背面輻照度損失較多。
系統(tǒng)輸出只有常規(guī)的一些損失,后期建議PVSYST 將背面臟污損失,正反面不匹配損失,下雪對反射率增益考慮進(jìn)去。
?
傳統(tǒng)單晶組件VS 雙面組件
?
? ? ? ?最后,讓我們總結(jié)一下傳統(tǒng)單晶組件與雙面組件還有哪些區(qū)別:
?
?發(fā)電量增益:雙面組件電站發(fā)電功率相對于傳統(tǒng)單面組件電站增益約為4%-30%。
?直流轉(zhuǎn)交流損失降低:雙面組件直流轉(zhuǎn)交流 損失降低約5%,其原因是相同的功率,雙面組件正反面結(jié)合電流增大,電壓不變,損失降低。
?GCR降低:裝機(jī)量相同,雙玻組件安裝時行距更大(土地覆蓋比,GCR比降低約5%)
?造價更高:雙面組件對于跟蹤器/安裝結(jié)構(gòu)要求很高,就會造成安裝結(jié)構(gòu)成本增加。
?
經(jīng)過528之后,國家用政策激勵我們走向平價上網(wǎng),以后只有更高功率的組件,更強(qiáng)性能的電站才能在25年中獲得更高的收益。
如果想要獲得更多信息在后臺回復(fù)“UL”即可閱讀“美國UL Best Practices for BifacialEnergy Modeling”。
原文始發(fā)于微信公眾號(坎德拉學(xué)院):你不知道的關(guān)于雙面組件的事