通过遮阳效应提高光伏系统的性能比

2024-04-02

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印度尼西亚的研究人员调查了遮光效应如何影响光伏系统的性能比。他们的分析还考虑了回收期和投资回报率。

光伏场及周边遮阳场景透视图
图片:乌戎潘当理工学院,工程学成果,知识共享许可 CC BY 4.0

印度尼西亚科学家研究了遮阳对光伏系统的影响 性能比 (PR)通过考虑不同的方位角和太阳能模块倾斜角。

PR 是一个参数,它定义了光伏系统的实际发电量与理论发电量之间的关系,与安装的位置和方向基本无关。该值用于了解光伏系统的运行效率。

“之前的研究主要集中在阴影如何影响光伏系统的能源生产,”该研究称。

使用PVsyst软件,学者们分析了位于印度尼西亚东部最大城市望加锡的乌戎潘当理工学院行政大楼安装的屋顶光伏系统的遮阳效果。

研究小组表示:“PVsyst 软件用于评估全年的遮光效果、损失图和 PR。”“拟议方案还审查了拟议光伏系统的财务分析,即回收期 (PBP) 和投资回报率 (ROI)。”

计划中的系统假设有两串,每串有九个光伏模块。在标准测试条件下,每个面板的标称功率为 420 W,整个系统由 18 个模块组成,总功率为 7.56 kW。研究人员还假设系统将在净计量制度下将剩余电力出售给电网。

分析考虑了局部全局水平辐射、水平漫射辐射、环境温度、全局事件辐射和有效全局辐射。然后使用所有这些因素来计算光伏阵列产生的实际能量、注入电网的能量和 PR。

“一般来说,印尼的气候只有两个截然不同的季节:旱季和雨季,这两个季节都是相对的,”科学家说。“旱季从四月开始,一直持续到九月,这两个季节各持续六个月。然后,从九月底到三月,雨季开始。”

根据这些条件,测试了四种场景:设计 1 的倾斜角为 14 度,方位角为 -90 度;设计 2 的倾斜角为 13 度,方位角为 90 度;设计 3 的倾斜角为 10 度,方位角为 0 度;设计 4 的倾斜角为 15 度,方位角为 180 度。

研究人员表示,Design-3 取得了最好的结果,PR 为 0.817,PBP 为 7.8 年,ROI 为 155.2%。另一方面,Design-4 取得了最差的结果,PR 为 0.815,PBP 为 8.6 年,ROI 为 131.8%。 Design-1 和 Design-2 取得了相似的结果,PR 均为 0.816,PBP 为 8.2 年。 Design-1 的 ROI 为 145.2%,Design-2 的 ROI 为 144.3%。

“因此,建议利用 Design-3 来实现最佳的 PR 和投资,”科学家总结道。

他们的研究结果发表在研究中“评估光伏板的遮光效果,以优化太阳能发电系统的性能比”,发表于 工程学成果。该研究小组由来自印度尼西亚的学者组成 乌戎潘当理工学院 和加扎马达大学。