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影响双面组件发电的主要因素有哪些?
返回列表 来源: 发布日期: 2020.06.30 浏览次数:

相比于 单面电池板,双面电池板的背面同样能够吸收太阳光从而提高双面组件的发电量。而影响双面组件的发电因素有哪些,如何对这些因素进行优化设计从而达到更高的系统发电量是电站承包商和客户所关心的问题。


本文将介绍一种预测地面电站双面组件发电增益模拟的模型,并通过应用这个模型到各种不同的系统参数配置如地面反射率、组件安装高度、组件对地表的覆盖度(GCR)、阴影遮挡来分析双面组件发电增益的变化。根据这些实验结果可以设计出在具体项目地最优的系统安装参数从而达到更优的双面发电增益。

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双面增益光学模型介绍


目前主流的软件模拟厂商和第三方研究机构普遍采用两种光学模型来模拟双面组件的发电增益分别是视角系数模型(View-factor model)和光线追踪模型(Ray-tracing model),接下来将详细解释下这两种光学模型。

视角系数模型主要是PVSyst, SAM, ISC Konstanz这些厂家和机构在运用,视角系数在双面组件仿真中,主要用来表示:从地面发射出来的辐照量,有多少能被组件的背面接收到。假设:地面为A1,组件背面为A2,则F A1→A2表示A1反射的辐照量,有多少比例可以被A2接收。Ufuk Alper Yusufoglu在2014年第四届国际晶硅光伏会议上介绍了视角系数的模型,计算公式如下:
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以上公式中:A1是指地面,A2是指组件背面,θ1是A1法线n1与A1和A2之间连线s的夹角,θ2是A2法线n2与A1和A2之间连线s的夹角。而早在1981年U. Gross在Letters in heat and mass transfer 8.3期刊中就将此公式解开,求解示意图如下所示:

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用软件模型研究影响双面组件发电因素


影响双面组件背面发电增益的主要因素有地面反射率、组件安装高度、组件对地表的覆盖度(GCR)、阴影遮挡等。下面将用PVsyst软件(基于视角系数光学模型)来模拟每种因素对双面组件背面发电的影响。

2.1 地面反射率对双面发电的影响

理论上来说地面反射率越高则双面组件背面接收到的辐照越高,从而双面增益越高。但是双面增益与地面反射率的具体关系如何,还需要进一步研究。

下图用软件模拟了在5个不同城市中的地面反射率和双面增益的关系,基本可以看出双面增益与地面反射率呈现线性关系。这点比较容易理解,因为双面组件背面总辐照度公式中,总辐照度与反射率也是线性关系,说明模拟的结果与理论是吻合的。

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