如何确定太阳能光伏方阵的理想倾角?
对于离网光伏发电系统,情况比较复杂,早期有些文献提出以当地设计月份(指水平面上太阳辐照量较弱的月份,在北半球通常为12月)得到较大太阳辐照量所对应的角度作为方阵的倾角。其实这是不恰当的,因为这样往往会使夏天时方阵面上接收到的太阳辐照量削弱太多。
也有些文献提出光伏方阵的安装倾角等于当地纬度,或当地纬度加上5°~15°。实际上,即使纬度相同的两个地方,其太阳辐照量及其组成也往往相差很大,如我国的拉萨和重庆地区纬度基本相同(仅差0.05°),而水平面上的太阳辐照量却要相差一倍以上。
确定离网光伏发电系统方阵的理想倾角,首先要区分不同类型负载的情况。
均衡性负载供电的*光伏发电系统方阵的理想倾角,要综合考虑方阵面上接收到太阳辐照量的均衡性和*大性等因素,经过反复计算,在满足负载用电要求的条件下,比较各种不同倾角所需配置的光伏方阵和蓄电池容量的大小,之后才能得到既符合要求的蓄电池维持天数及又能使所配置的光伏方阵容量较小所对应的方阵倾角。计算发现,即使其他条件都一样,由于倾角不同,各个月份方阵面上太阳辐照量的分布情况各异,对于不同的蓄电池维持天数,要求的系统累计亏欠量不一样,其相应的方阵理想倾角也不一定相同。
对于季节性负载,非常典型的是光控太阳能照明系统,这类系统的负载每天工作时间时间随着季节而变化,其特点是以自然光线的强弱来决定负载工作时间的长短。冬天时负载耗电量大,因此设计时要*考虑冬季,使方阵面上在冬季得到的辐照量趋大,所以所对应的理想倾角应该比为均衡性负载供电方阵的倾角大。
总之,方阵安装倾角总的规律是:对于同一地点,并网光伏发电系统的方阵倾角较小,其次是为均衡负载供电的离网光伏发电系统,而为光控负载供电的离网光伏发电系统,冬天耗电量大,通常方阵的合理倾角也比较大。
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分布式太阳能光伏发电系统的分类
分布式并网光伏系统起初是在一些发达国家实施的“太阳能屋顶计划”的推动下发展起来的,一般在住宅屋顶上安装3~5kW光伏系统,与电网相连,光伏电力主要满足家庭用电的需要,有多余电力可输入电网。由于政策的扶植,分布式并网光伏系统发展非常迅速,应用类型也逐渐增加,目前大概有以下一些类型。
1. 光伏与建筑相结合
光伏与建筑相结合的方式主要有两种。
(1) 建筑附加光伏组件(BAPV)。
将一般的光伏组件安装在建筑物的屋顶或阳台上,其逆变控制器输出端与公共电网并联,共同向建筑物供电,也可以做成离网系统,完全由光伏系统供电。BAPV除了产生电能以外不增加任何附加价值,这是光伏系统与建筑相结合的初级形式。
(2) 建筑集成光伏组件(BIPV)。
光伏组件与建筑材料融为一体,采用特殊的材料和工艺手段,石油化工太阳能发电设备多少钱,使光伏组件可以直接作为建筑材料使用,既能发电,又可作为建材能够进一步降低发电成本。
2. 光伏声屏障系统
另一种同样兼具两种功能,石油化工太阳能发电设备公司,而又不需占用土地,并且具有重大经济价值的光伏应用领域是光伏声屏障系统。将光伏组件安装在高速公路两旁,既能降低噪声,又能发*油化工太阳能发电设备,一举两得,可以进一步降低光伏发电系统的发电成本。
3. 水面光伏电站
由于光伏发电需要占用土地资源,特别是对于国土面积狭小的国家,发展光伏会受到一定的限制。同样我国中东部地区土地较稀缺,但可以利用湖泊、水库、鱼塘等闲置的水面建设光伏电站,所以近年来,水面光伏电站发展非常迅速。
4. 光伏农业
光伏农业是将光伏发电技术应用于现代农业生产中,也就是通过工程技术的手段,将太阳能发电与温室、畜禽养殖等农业生产活动有机结合的一种新型农业方式。
5. 太阳能公路
公路普遍存在,研究表明,公路上只有10%的时间有车辆行驶,因此很早就有人提出利用公路安装光伏组件来发电。
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离网太阳能光伏发电系统的几种形式
根据用电负载的特点,对离网光伏发电系统还可细分为下列几种形式:
1. 无蓄电池的直流光伏发电系统
无蓄电池的直流光伏发电系统的特点是:用电负载是直流负载,对负载使用时间没有要求,负载主要在白天使用。太阳能电池与用电负载直接连接,有阳光时就发电供负载使用,无阳光时就停止工作。系统不需要使用控制器,也没有蓄电池等的储能装置。无蓄电池的直流光伏发电系统的优点是:省去了能量通过控制器,以及在蓄电池的存储和释放过程中造成的损失,提高了太阳能利用效率。这种系统较典型的应用是太阳能光伏水泵。
2. 有蓄电池的直流光伏发电系统
有蓄电池的直流光伏发电系统由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池以及直流负载等组成。有阳光时,太阳能电池将光能转换为电能供负载使用,并同时向蓄电池存储电能。夜间或阴雨天时,则由蓄电池向负载供电。这种系统应用广泛,石油化工太阳能发电设备哪家好,小到太阳能草坪灯、庭院灯,大到远离电网的移动通信信号塔、微波中转站、边远地区农村供电等。当系统容量和负载功率较大时,就需要配备太阳能电池方阵和蓄电池组了。
3. 交流光伏发电系统
交流光伏发电系统与直流光伏发电系统相比,系统多了一个交流逆变器,用以把直流电转换*流电,为交流负载提供电能。
4. 交、直流混合光伏发电系统
交、直流混合光伏发电系统既能为直流负载供电,也能为交流负载供电。
5. 市电互补型光伏发电系统
市电互补型光伏发电系统,就是在*光伏发电系统中以太阳能光伏发电为主,以普通220V交流电补充电能为辅。这样光伏发电系统中太阳能电池和蓄电池的容量都可以设计得小一些,基本上是当天有阳光,当天就用太阳能发的电,遇到阴雨天时就用市电能量进行补充。这种形式即减小了太阳能光伏发电系统的一次性投资,又有显著的节能减排效果,是太阳能光伏发电在现阶段推广和普及过程中的一个过渡性的好办法。
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