rss信息聚合

常被忽视的地面反射率对光伏设计的影响

2017-06-07 16:20:28 作者:admin 来源:坎德拉学院 网友评论 0

光伏组件倾斜面,接收到的辐射量,主要是太阳的直射辐射量,天空的散射辐射量,还有地面反射的辐射量。这三个辐射量中,直射和散射辐射量之和是水平面总辐射量。当我们评价一个地方的光资源时,从气象站获取的资料一般只有水平面

光伏组件倾斜面,接收到的辐射量,主要是太阳的直射辐射量,天空的散射辐射量,还有地面反射的辐射量。这三个辐射量中,直射和散射辐射量之和是水平面总辐射量。当我们评价一个地方的光资源时,从气象站获取的资料一般只有水平面总辐射量,直射辐射量和散射辐射量,后两者之和是水平面总辐射量。

当计算光伏组件倾斜面接收到的辐射量时,考虑地面反射是必要的。由于反射辐射量跟地面性质也就是环境物体的特性有关,因此用反射率来反应地面的反射情况。反射率值越高,阳光的反射情况越好,周围的环境也会越亮,光伏组件的倾斜面接收到的反射辐射量也就越多。

 

\

 

上表中,水面的反射率值是应用于平静的水面,但难以在实际的环境中评估水面的反射率,因为水面总是在波动,形成的波浪会反射太阳光,而且波浪会增强对阳光的反射。

不同物体,在不同的光谱波段对阳光的反射率不同。如下图,雪地、湿地、小麦、沙漠,不同的地物在同一波段其反射率不同,同一地物在不同波段反射率也不同。光伏组件在标准工况条件下测试,其中光谱的要求是AM1.5。由于光伏组件对不同光波段的能量吸收不同,因此与AM1.5不匹配的光谱,在微观上会影响电池片对光能量的吸收和发电输出。

 

\

 

图1 雪地、湿地、小麦、沙漠不同波段的反射率

 

\

 

图2 不同土壤在不同波段的反射率

通常情况下,在PVsyst中,默认为环境反射率为0.20。PVsyst软件中,也提供了一些环境条件下的反射率。

 

\

 

图3 PVsyst软件中环境反射率的设置界面

本文选择江苏省南京市作为光伏系统受环境反射率影响的研究地点,当光伏组件倾角以25度安装时,设置不同的反射率的时候(全年反射率设置为一个数值),经过PVsyst软件模拟,数据如下。从数据中,可以得出光伏组件倾斜面的辐射量会随着反射率的增加而增加。

 

\


当环境反射率不同时,反射率对光伏组件最佳倾角(倾斜面接收到最大辐射量的角度)影响也不一样。经过PVsyst软件模拟,当反射率默认为0.20的时候,南京最佳倾角为23度,接收到的辐射量为1290.1kwh/m^2。当反射率设置不同时,随着反射率的增大,光伏组件的最佳倾角也随之增大,当反射率为0.80时,最佳倾角为38°,辐射量为1339.3kwh/m^2,相对于23°时,辐射量增加了3.8%。

 

\

 

以上分析,均是将全年的反射率统一设定为一个值。实际上,全年的反射率,因为降雪、草地随季节变化,环境的人为因素改变(如农光互补光伏电站中的耕种)等,环境反射率随季节和时间变化。在PVsyst中,我们将模型简单设置为冬季降雪反射率为0.60,7、8月份新鲜草地的反射率为0.25,10月份干燥草地为030,通过PVsyst进行模拟,得到如下数据:

 

\

 

说明:辐射量1为反射率默认为0.20时,最佳倾角23度的组件倾斜面接收到的辐射量。辐射量2为反射率修改后,通过模拟对比最佳倾角为24度时组件倾斜面接收到的辐射量。

总结

本文针对环境反射率的不同,对固定倾角下光伏组件倾斜面辐射量的影响、光伏组件最佳倾角的影响做了分析,随着反射率增大,光伏组件最佳倾角将会增大;各月不同的反射率也会影响光伏倾角和和倾斜面辐射量。因此,如果光伏电站的环境的反射率随季节变化很大,在光伏系统设计时,应充分考虑到对光伏组件最佳倾角的影响,并在PVsyst模拟中修改原有的默认设置。随着双面光伏组件的应用,组件的背面发电主要依赖与环境反射率,因此将对环境反射率提出更高的要求。


关键词:反射率地面

[错误报告] [推荐] [收藏] [打印] [关闭] [返回顶部]

  • 验证码:

最新图片文章

最新文章