太阳能光伏发电效率提升措施探讨
作者:侯朝阳
来源:《科技风》2017年第26期
摘 要:由于能源危机以及环境恶化问题已经越来越严重,在此基础上需要促进太阳能光伏发电技术的广泛运用和提高。对比太阳能和其他能源而言,依然存在发电成本比较高和发电效率比较低等方面的问题,所以如何对光伏发电的效率进行提高已经成为目前每个国家光伏发电研究人员重点进行研究的内容。
关键词:太阳能;光伏发电;效率;提高措施;分析
现如今伴隨着我国能源危机越来越严重的情况,从而促进了太阳能光伏发电技术和产业得到较快的发展,其中光伏发电系统整体运行技术逐渐成熟,而因为光伏发电成本高和效率比较低等问题对光伏发电系统的应用带来直接影响。由于目前所使用的能源主要以煤、石油和天然气等一系列化石燃料作为主体非再生能源,但是由于化石能源储量存在有限性特点,所以随着人口数量的增多,经济的快速发展,开始逐渐消耗殆尽,并且化石燃料的燃烧还会释放比较多的有害气体,所以为了保护我们赖以生存的环境,应该重点开发太阳能光伏发电。 1 太阳能光伏的发电效率影响的因素分析 1.1 大气透明度以及海拔的高度分析
所谓大气透明度在一定程度上作为太阳能的线头过程度的相关参数,并且在比较晴朗无云的天气时,大气透明度相对来说比较高,这个时候的地面上受到太阳能的辐射相对来说很多,如果在多云天气或阴天时,其透明度则比较小,地面受到太阳能辐射也比较少。在此之外,海拔高度在比较高的时候,空气便比较稀薄,这时候的太阳能辐射将会被相应的吸收,因为散射并不是很多,并且大气当中的水汽以及尘埃等含量也不是很多,其透明度较大,所以在一些海拔比较高的情况下,太阳辐射能量比较大,所以对于这一点而言,需要引起相关研究人员的高度重视。与此同时由于伏板表面受到污染的影响,也会在一定程度上导致转换效率出现降低的现象,进一步对太阳能光伏发电过程中的效率带来严重影响。并且在实际工作过程中,由于对光伏板表面积灰问题进行忽视,导致其表面没有人打扫,致使光伏板表面堆积有较厚的灰尘,这些灰尘就会导致光率出现降低,不仅会对电量产生影响,同时还会对玻璃盖板带来不必要的腐蚀,在一定程度给光伏板抵赖不可逆的损害,长期下去就会对光伏组件的转换效率进行降低。
1.2 逆变器整机效率对发电效率产生的影响分析
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
由于大功率逆变器在满载的过程中,效率一定要在90%以上,尤其是低负荷供电时,需要相对来说比较大的效率。此外逆变器自身效率对光伏发电系统的发电量和成本也存在一定影响。除此之外光伏发电系统所应用的逆变器在设计的过程中,能在一定程度上对其自身功率损耗进行合理降低,同时也能对整机效率不断提高,由于在十千伏级别的通用型逆变器的实际工作效率大概在百分之七十到百分之八十,将其应用到光伏发电系统中,会导致总发电量的百分之二十到百分之三十的电能消耗。因此为使其能够对整体输出效率进行一定程度的提高,另外还并网逆变器要具有较大的功率特点跟踪控制功能,将太阳能辐射能力进行相应转变,从而根据其日出和日落等条件差异实现自动的开和关。 1.3 关于太阳高度角和地理纬度的影响
所谓的太阳高度角也是作为其光伏方阵的一个倾角,但是其方位角可以对太阳能辐射进行合理收集。如果在太阳高度角比较大的情况下,那么太阳辐射强度将会较大,如果太阳高度角在相对比较小的情况下,那么辐射强度会出现一定程度的降低。在此之外,因为每个地区的太阳高度角变化和纬度之间具有一定关系,一般情况下,如果在纬度比较高的情况下,那么太阳高度角比较小,要是纬度相对比较低时,那么太阳高度角相对比较大,因此对于这一点而言,必须要引起足够的重视。
2 如何提高太阳能光伏发电效率的措施分析 2.1 提高光电转换的效率
所谓光伏电池组件中的转换效率而言,主要是太阳能电池板将太阳能光转换成为电能的效率,如果在转换率比较高时,那么功率在一般的情况下也会随着电池板面积的减少从而降低,在此之外,半导体材料和制造水平对转换功率也会带来一定程度的影响。现如今结晶硅类型的太阳能电池能源进行转化效率的提高逐渐的接近于极限值,而化合物类型的太阳能电池能量转换效率,通过对一些新的技术进行开发依然具有很大程度的提升余地。此外通过对其一些创新性太阳能电池进行有效利用,在能源转换的过程中,其效率将会大于等于百分之四十的效率,要比太阳能电池板高。
2.2 关于群控的技术优化措施分析
在进行逆变器的电路拓扑和控制进行优化的过程中,能够全面的对太阳能光伏系统的整体发电效率进行一定的提升,但是对于裙式变流器而言,也可以称之为微观层面,在宏观方面中,可以充分对逆变器工作效率进行提高,从而实现主变流器的群控技术。 2.3 提高光伏发电效率
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
可以运用“光生互补”模式,在光伏板下合理安装喷淋头,做到定期喷淋对光伏板进行清洗,然后将清洗过的水灌溉植物,植物再饲养动物,这样才能在一定程度上想成相对来说比较完善的生态产业链;另外还可以定期安排相关工作人员对光伏组件进行定期的擦拭,这样做的目的能保证光伏板具有好的运行状态。全面提高太阳能光伏发电效率。 3 总结
通过对上述内容分析研究可知,环保已经成为当今能源发展的主流趋势,太阳能光伏的技术目前得到比较快速的发展,所以通过对太阳能光伏发电技术进行分析有着较为重要的作用,尤其是太阳能光伏系统在总体发电效率上得到了一定程度的提高,能促进光伏行业得到全面的发展,同时也能更加有效的对能源短缺和环境污染存在的问题进行合理的解决,促进我国社会经济水平得到高速发展,带动人们生活质量的提高。 参考文献:
[1]于昆伦,林爱晖,周友初.影响太阳能光伏发电系统效率的因素及改进措施[J].科技创新与应用,2012,12(08)123128.
[2]陈枫楠,沈镭.中国太阳能光伏产业的区域差异及其原因分析[J].应用基础与工程科学学报,2012,13(09):108118.
[3]魏葳,骆仲泱,赵佳飞,寿春晖,张艳梅,武婷婷,倪明江.太阳能光电光热综合利用系统[J].上海节能,2010,05(03)112119.
[4]丛建鸥.太阳能光伏并网系统发电量预测方法研究[J].科技与企业,2015,20(03)123129.
[5]王雨.光伏发电在我国农村及偏远地区的推广与利用研究[D].中国农业科学院,2012.15(08)134139.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容