【摘要】：太陽能光伏(PV)系統(tǒng)在我國的應(yīng)用十分廣泛,但還缺乏其在不同區(qū)域的資源利用潛力分析.建立了太陽能光伏發(fā)電潛力評估方法,通過搭建實驗臺研究3種常用太陽能光伏系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和環(huán)境參數(shù)的關(guān)系,并擬合出光伏效率方程.借助地理信息系統(tǒng)(GIS)平臺的空間分析功能研究我國各地太陽能輻射強度頻數(shù)和發(fā)電潛力空間分布.通過分析發(fā)現(xiàn)單晶硅組件在我國西北和北方地區(qū)高達200kWh/(m2·a)以上,適宜發(fā)展PV系統(tǒng),而西南地區(qū)僅約130kWh/(m2·a),可以為各地發(fā)展太陽能和制定能源發(fā)展規(guī)劃提供參考.
【圖文】：

第５期王利珍，等：基于ＧＩＳ平臺的我國太陽能光伏發(fā)電潛力研究圖１實驗系統(tǒng)原理圖Ｆｉｇ．１Ｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍ表１光伏組件主要特征參數(shù)Ｔａｂ．１ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍＰＶ組件類型單個組件尺寸／ｍ長寬組件數(shù)／組裝機容量／Ｗ單晶硅１．５８００．８０８６１０２０多晶硅１．６５５０．９９２６１３２０薄膜１．３３０１．１００１０１１５０１．２．２實驗結(jié)果分析測試期間（２０１０年８月１９日至９月１６日）輻射強度與室外溫度Ｔ、環(huán)境風速Ｖ數(shù)據(jù)如圖２所示．分析匯總ＰＶ系統(tǒng)逐時發(fā)電量與輻射強度數(shù)據(jù)，剔除實驗誤差工況點，對采集的數(shù)據(jù)按式（３）計算光伏系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率，得到圖３（見下頁）．圖２上海地區(qū)輻射強度與室外溫度、環(huán)境風速Ｆｉｇ．２Ｒａｄｉａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｏｕｔｄｏｏｒａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｗｉｎｄｖｅｌｏｃｉｔｙｉｎＳｈａｎｇｈａｉη（ｔ）＝Ｅｐｖ（ｔ）Ｇ（ｔ）Ａｐｖ，ｓ×１００％（３）由圖３可知，在相同環(huán)境參數(shù)下，單晶硅組件效率最高，，依次是多晶硅和薄膜組件．輻射強度和轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系總結(jié)如下：ａ．輻射強度與轉(zhuǎn)換效率之間存在一定的強相關(guān)性，不同組件轉(zhuǎn)換效率與輻射強度呈現(xiàn)同一規(guī)律；ｂ．在低輻射強度下（小于１００Ｗ／ｍ２），轉(zhuǎn)換效率增長較快，隨著輻射強度增加，轉(zhuǎn)換效率增速減慢；ｃ．當輻射強度達到２

上海理工大學學報２０１４年第３６卷圖３不同組件的轉(zhuǎn)換效率與輻射強度Ｆｉｇ．３ＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆＰＶｓｙｓｔｅｍｓ算式如下：ηｍｏｎｏ＝３．５７８１ｌｎＧ－４．０４０１，１０≤Ｇ≤２００－０．０００６Ｇ＋１４．７９８，Ｇ＞｛２００（４）ηｐｏｌｙ＝３．４１５５ｌｎＧ－５．０５４５，１０≤Ｇ≤２００－０．００１２Ｇ＋１２．７１，Ｇ＞｛２００（５）ηｔｈｉｎ＝１．９０７６ｌｎＧ－３．４５６１，１０≤Ｇ≤２００－０．０００３Ｇ＋６．７９０９，Ｇ＞｛２００（６）式中，ηｍｏｎｏ表示單晶硅組件轉(zhuǎn)換效率；ηｐｏｌｙ表示多晶硅組件轉(zhuǎn)換效率；ηｔｈｉｎ為薄膜組件轉(zhuǎn)換效率．當轉(zhuǎn)換效率逐漸趨于穩(wěn)定，組件溫度和轉(zhuǎn)換效率分析如圖４所示．組件表面溫度的升高會降低光伏系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率，可通過風冷的方式降低組件表面溫度．對實驗數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)，在相同的輻射強度和風速條件下，室外氣溫變高轉(zhuǎn)換效率會降低；在相同的輻射強度和室外氣溫下，風速越大越有利于光伏發(fā)電．圖４轉(zhuǎn)換效率與組件表面溫度Ｆｉｇ．４Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｖｓｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｂａｔｔｅｒｙｐｌａｔｅ１．３上海地區(qū)太陽能光伏資源潛力評價對上海地區(qū)全年８７６０ｈ輻射強度進行頻數(shù)分析，有４４１８ｈ輻射強度為０，如圖５所示．在４３４２ｈ中，２８．９％的日照時數(shù)處于低效區(qū)（０～１００Ｗ／ｍ

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本文編號：2576479