雙面組件的發(fā)電量計算方法

雙面組件的發(fā)電量計算方法一、前言普通光伏組件的發(fā)電量計算，一般采用下列公式。今年以來，雙面組件開始較大規(guī)模的應(yīng)用。這就給光伏電站的設(shè)計人員提出了新問題：雙面組件背面的發(fā)電量如何計算。實驗證明，與普通組件一樣，雙面組件的發(fā)電量也受地表反射率的影響。除此之外，組件安裝高度也對雙面組件的發(fā)電量有較大影響。本文闡述了雙面組件發(fā)電量的計算方法。本文是由Kin翻譯自德國solarworld的文章，原文題目為“Calculatingtheadditionalenergyyieldofbifacialsolarmodules”（翻譯時有節(jié)選）二、雙面電池技術(shù)雙面組件顧名思義就是正、反面都能發(fā)電的組件。當(dāng)太陽光照到雙面組件的時候，會有部分光線被周圍的環(huán)境反射到雙面組件的背面，這部分光可以被電池吸收，從而對電池的光電流和效率產(chǎn)生一定的貢獻(xiàn)。圖：普通電池片（左）與雙面電池片（右）正反面的對比同常規(guī)單晶電池相比，雙面光伏組件在正面直接照射的太陽光和背面接收的太陽反射光下，都能進(jìn)行發(fā)電。早在上世紀(jì)80年代，Cuevas等人報道了雙面組件使用特殊的聚光系統(tǒng)后，其發(fā)電增益可達(dá)到50%。在2015年，SolarWorld聯(lián)合ISFH推出了名為“PERC+”的雙面PERC太陽能電池，該太陽能電池在電池背面采用絲網(wǎng)印刷Al子?xùn)烹姌O，代替?zhèn)鹘y(tǒng)全尺寸Al背電極，Al漿消耗量大幅減少，前表面效率和背面效率分別達(dá)到21.5%和16.7%。圖：PERC雙面電池截面結(jié)構(gòu)圖：反射率測量方法示意4.3組件安裝高度的影響組件離地高度是背面增益的第2個影響因素，如下圖所示，其中組件為單排橫向安裝，組件前后間距為2.5米，地面的反射率80%。當(dāng)離地高度為0.2米，背面的發(fā)電增益為15%，當(dāng)離地高度為1米時，背面的發(fā)電增益接近20%。圖：離地高度對于發(fā)電量增益的影響從曲線上的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)離地高度在0.5米以下，發(fā)電增益隨組件離地高度的變化較為明顯，而高度在0.5米以上時，發(fā)電增益隨高度的增加則較為緩慢，而1米左右基本上是一個飽和點。因此，設(shè)計時需要根據(jù)發(fā)電量、當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)載荷、安裝場地的面積、安裝的土地平整度等選擇最佳的安裝高度。五、發(fā)電增益的計算公式公式適用范圍：組件傾角10°至30°，組件朝向正南，組件安裝方式為橫向或縱向。上述公式中：a=1.037A=組件前后間距E=2.718B=8.691H=組件最低點和地面之間的距離c=0.125下表為使用上述公式得到的在不同的安裝高度、