太阳能到达地球大气层上界,大约是每平方米的功率为1367W,目前光伏组件效率最高的产品约为21%,也就是说一平方米最大能产生的最大功率是210W,这中间的1157W能量哪去了。1、有一半被大气层吸收和反射
地球上空有数千公里的大气层,分为对流层、平流层、中间层、热层和外逸层,太阳约有30%的能量会反射到太空,约有19%的能量被云层和大气吸收,变成风雷雨电,到达地球表面的约占51%。也就是说,太阳能到达地球表面,每平方米的平均功率约为690W,组件的标准测试条件是每平方米辐照度为1000W,大部分地方的光照都达不到这个条件,当然也在少数地方,在某个特定的时刻辐照度可能超过1000W。
2、电池组件吸收可见光部分能量
太阳光的光谱知识:太阳光是由连续变化的不同波长的光混合而成,包含了各种波长的光:红外线、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外线等,其中由红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫是可见光,人眼可见。其中辐射能量
在光伏离网系统中,蓄电池占比很大,成本和太阳能组件差不多,但寿命比组件短很多,铅酸蓄电池只有3-5年,锂电池有8-10年,但价格贵,还要BMS管理系统,增加成本,光伏离网电站能不能直接用,不加蓄电池?答:除了一些像光伏扬光系统等特殊应用场合,离网系统必须配备蓄电池。蓄电池的任务是贮能,保证系统功率稳定,在夜间或阴雨天保证负载用电。
一是时间不一致
光伏离网系统,输入是组件,用于发电,输出接负载。光伏都是白天发电,有阳光才能发电,往往在中午发电功率最高,但是在中午,用电需求并不高,很多户用离网电站晚上才用电,那白天发出来的电怎么办,要先储能起来,这个储电设备就是蓄电池。等到用电高峰如晚上七八点钟,再把电量释放出来。
二是功率不一致
光伏发电受辐射度影响,极不稳定,来一片云,功率就会马上降低,而负载也不是稳定的,像空调,冰箱,启动功率很大,平时运行功率较少,如果光伏直接带负载,就会造成系统不稳定,电压忽高忽低。蓄电池就是一个功率平衡装置,当光伏功率大于负载功率时,控制器把多余的能量送往蓄电池组储存,当光伏发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。
光伏扬水系统是一个特殊的离网电站,利用太阳能抽水,扬水逆变器是一个特殊的逆变器,包含变频器功能,频率可以根据太阳能的强度而变化,当太阳辐射度高时,输出频率就高,抽水量就大,当当太阳辐射度低时,输出频率就低,抽水量就小,光伏扬水系统要建一个水塔,平时有太阳就往水塔里抽水,用户需要水就从水塔里面取,这个水塔其实就是取代蓄电池的作用。
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