光伏电站的运行维护
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2.1.2 光伏组件的技术参数

1.光伏组件的电气参数

光伏组件的输出电压和电流会随温度和光强的变化而变化,光伏组件的参数测试一般需要符合标准测试条件(Standard Test Condition,STC),即辐照度为1000 W/m2,组件温度25℃,大气质量AM1.5。

1)开路电压Uoc:负荷断开,即I=0时的端电压。串联太阳能电池片的数量不同,光伏组件的开路电压也不同。

2)短路电流Isc:光伏组件的正负极短路时测得的电流,即为短路电流值。短路电流随着光强变化而变化。

3)峰值电压Umpp:也叫最大功率点电压、最大工作电压或最佳工作电压,即光伏组件工作在最大功率点的输出电压。

4)峰值电流Impp:也叫最大工作电流或最佳工作电流、最大功率点电流,即光伏组件工作在最大功率点的输出电流。

5)峰值功率Pmpp:也叫光伏组件的最大功率点功率。光伏组件的最大输出功率为

6)填充因子FF:也叫曲线因子,是光伏组件的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值,即

填充因子是评价光伏组件输出特性好坏的一个重要参数,它的值越高,表明光伏组件输出特性越趋于矩形,光电转换效率越高。光伏组件的填充因子系数一般在0.5~0.8之间,也可以用百分数表示。

7)转换效率:指光伏组件将光能转换成电能的效率,即受光照光伏组件的最大功率与入射到该组件总面积上的辐照功率的百分比。即

式中,Pmpp——光伏组件的最大功率,单位为W;

At——光伏组件的总面积,单位为m2

Pm——Pmpp对应测试条件下的辐照度,单位为W/m2

有时也用活性面积取代,即从总面积中扣除栅线所占面积,这样计算出来的效率要高一些。

8)光伏组件的伏安特性:光伏组件在不同光照条件或温度条件下的输出电流、电压和输出功率的曲线,也就是“电流-电压”特性曲线,也可以表示为I-V特性曲线。它能够反映出光伏组件的光电转换能力,如图2-2所示。

在光伏组件的I-V特性曲线上,有三个具有重要意义的点:开路电压、短路电流和峰值功率。

图2-2 光伏组件的I-V特性曲线

2.光伏组件的机械参数

(1)电池片数目

一块光伏组件通常由60片(6×10)或72片(6×12)电池片组成。

(2)光伏组件尺寸

光伏组件常见面积为1.63 m2 (0.992 m×1.640 m)和1.94 m2 (0.992 m×1.956 m)。光伏组件的尺寸是安装时要考虑的重要因素。

(3)光伏组件重量

常见的多晶硅光伏组件的重量在12 kg左右。

3.光伏组件的温度额定值参数

(1)额定温度

电池额定工作温度条件(Nominal Operating Cell Temperature,NOCT)指当光伏组件处于开路状态,并在以下具有代表性的条件下所达到的温度。

● 光伏组件表面光强:800 W/m2

● 环境温度:20℃。

● 风速:1m/s。

● 电负荷:无(开路)。

● 倾角:与水平面成45°。

● 支架结构:背面无建筑物(自然通风)。

(2)功率温度系数

光伏组件的输出功率随温度的变化率,单位为%/K,一般为负值。

(3)电压温度系数

光伏组件的输出电压随温度的变化率,单位为%/K,一般为负值。

(4)电流温度系数

光伏组件的输出电流随温度的变化率,单位为%/K,一般为正值。