光伏发电电量与季节的故事

文摘   科技   2024-12-07 07:04   湖南  

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一起来看今天发生的电力故事


光伏发电一年四季什么时候发电量最高?

我看到的,春秋季,春季稍高。

为什么不是夏季?夏季这么好的太阳、这么高的温度,为什么不是夏季。

关于光伏的发电效率,应该受很多因素的影响,设备的标称参数、设计、安装、环境等等。

今天我们关注温度和光照两个方面。

夏季光照对光伏而言并不是最优季节

如果我说夏季的光照其实不好,特别是对光伏不好。

你会相信吗?反正开始时我是不信的。

但真实情况就是这样。

夏季的光照强度并不是最强的。

上图是北纬40度某地的光照能量数据图。通常意义上,这个地区789三个月温度最高,可以认为是夏天。

但光照强度最大的月份反而是6月份。

那么是不是6月光伏发电量最大?

不是。

我们选择了两个典型的发电主体,统计了一下全年12个月的发电数据,如下图。

图中我们可以看到,发电量最大的月份是5月份,4月份其实也挺高。大概是春季的样子。

为什么6月份光照数据最好,但发电量不是最大呢?

上图是光伏、光线、太阳位置与季节的示意图。

图中可见,虽然夏季光照好,但是对于近似本地区最佳角度安装的光伏电池板而言,有效日照却并不如春季。

我想这就是为什么光伏发电量最大的季节会是春秋季节。

当然对于厂房屋顶常见的平铺光伏发电系统而言,夏季应该会变成最好的季节。


高温对光伏发电系统而言并不是有利因素

高温会不会导致光伏发电系统发电量增加?

结论恰恰相反。

高温会降低光伏发电系统的发电功率。

有些原因很小,比如高温会导致连接导线电阻增大,增加损耗。

稍复杂些,高温会影响逆变器电子元件的运行工况,如果温升过高逆变器甚至会启动保护功能,甚至停止工作。

(图片来自网络)

更关键的问题是,光伏电池板有一个参数叫做功率温度系数,比较典型的取值比如-0.4%/℃,温度每升高1℃,输出功率就会降低约0.4%,光伏电站的发电量也会降低0.4%左右。

上图是该地区全年分月份的平均最高温度,可见最好光照的6月比4月高5摄氏度。

根据上面的描述,光伏电池板的发电效率就会降低5*0.4%=2%

这或许也是为什么4月份发电量全年最高的原因。


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