(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异

(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异


接着上一篇《光伏组件灰尘遮蔽率的两种计算方法和差异分析,继续深入探讨组件横向安装和纵向安装方式下,电流法和功率法计算灰尘遮蔽率的区别。


组件电池与边框距离

先说下爬电距离,光伏组件电池与边框、汇流带与边框的距离主要受到安全距离(爬电距离)的制约,爬电距离是指沿着绝缘表面测定得到的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。


光伏组件爬电距离主要是为了防止在一定的系统电压下在其固体绝缘材料上引起的漏电起痕或电弧放电。



对于电池片与边框、汇流带与边框的距离在IEC规范中有严格定义。由于汇流带是导电部件,与边框的距离相对于电池片而言,其爬电距离就稍大些。如图所示为某厂商半片组件两个爬电距离的对比,两者距离不同,那么灰尘堆积所产生的影响是有点儿差异的。



(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异


 

横纵向布置组件积灰


对于固定安装方式的光伏组件,特别是彩钢瓦屋面,组件一般顺坡平铺,相对于水平面的角度5度左右。当下雨天气,雨水携带灰尘顺着玻璃往低处流动,遇到边框阻挡且无法打破阻力的情况下长时间堆积。因此,光伏组件表面积灰的典型特征是边框处积灰较多,而其他表面积灰相对较少,由此造成了积灰程度的不均匀性。


由于光伏组件上述两者距离的不同,对于横向安装方式,长边框处的电池会最先被灰尘遮蔽,而纵向安装方式,由于电池片与边框的距离稍大,灰尘最先堆积在此部位,而最下端的电池受遮蔽的时间要晚于横向安装方式的组件。


(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异

翻译:某光伏电站上组件7.5度纵向安装,案例中组件边框处灰尘堆积,但并未覆盖离边框最近的电池片,而是在电池与边框的空白区域



(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异

翻译:某光伏电站上件5度横向安装,案例中组件边框处灰尘堆积,并已经覆盖离边框最近的电池片局部区域



积灰不均对输出影响


某相关文献对此有一定研究,研究人员以72片(6*12)晶硅组件为例,在晴天天气,使用户外I-V测试仪器进行了现场测试。由于组件横向或纵向布置,表面的灰尘会聚集在长边框或短边框处。


对于纵向安装方式,底部的6片电池属于不同的电池串,被灰尘遮蔽后,其组件短路电流取决于被遮蔽的电池,积灰越严重,短路电流越低,其I-V输出特性随不同的积灰程度而表现不同,如图所示,当无灰尘遮挡时,短路电流在6A,而积灰11%时,短路电流为5A,积灰24%时,短路电流为4.3A左右。

(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异


对于横向安装方式,底部的12片电池属于同一个电池串,被灰尘遮蔽后,其所在的电池串旁路连接的二极管当积灰达到一定程度会被导通,组件短路电流不会被灰尘遮蔽的电池串所影响,其I-V输出特性随不同的积灰程度而表现不同的马鞍形,如图所示。


(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异



积灰不均对SR影响


在上一篇文章中已经讲到,对于不均性积灰,功率测试法和电流法对于计算SR(灰尘遮蔽率)的结果会有所不同,如图所示,对于纵向和横向两种安装方式,长边积灰和短边积灰的SR-ISC是明显不同的,长边积灰ISC基本没有变化,而短边积灰SR-ISC随积灰程度的升高而降低。


对于横向安装方式,功率计算法得到的SR-Pmax要小于电流测试法SR-ISC。电流测试法得到的灰尘遮蔽损失偏低


对于纵向安装方式,功率计算法得到的SR-Pmax要大于电流测试法SR-ISC。电流测试法得到的灰尘遮蔽损失偏高


例如对于横向安装方式,长边12片电池24%的遮蔽,平均每片电池12*24%/72=4%,而实际积灰带来的功率损失为15%(1-SRpmax=1-0.85=0.15)。


(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异

 

后记


文中对两种不同安装方式进行了比较,结果表明,不均匀的光伏组件积灰对组件功率输出和短路电流有显著影响,在设计组件遮蔽率测量系统和整个系统应用时应考虑这种影响。

 

通过测量光伏组件的实际功率输出并使用功率法计算,可以更准确地评估污染损失。


对于低角度安装的分布式电站,不均匀边缘积灰是一种常见现象,应尽可能地避免。


特别是彩钢瓦屋面,笔者推荐的组件布置方式是组件纵向安装,目前大部分也是采用这种方式,另外还可在边框底部安装导水排尘器,也可有效地将泥污排除掉。 


(续)光伏组件横纵向安装方式下,两种灰尘遮蔽率计算的差异

上一篇:

相关新闻

联系我们

微信:candela1982

邮件:candela@cd-calss.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

QR code