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【劉工總結】光伏電站基礎知識系列總結——光伏組件電壓溫度系數對電站設計的影響
日期:2015-01-28   [復制鏈接]
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組件電壓溫度系數對電站設計的影響

半導體電壓隨溫度的變化而變化,這種變化的系數,稱為電壓溫度系數,太陽能電池片發(fā)電原理是根據P-N結及空穴電子對原理(光生伏打效應)實現(xiàn)的,屬于半導體,因此電池片/組件的電壓也會隨著溫度的變化而變化。具體數值大約為-0.35%/℃,意思是溫度每降低(升高)1攝氏度,電壓升高(降低)基準電壓的0.35%。組件標準工作條件之一是溫度25°,此時的電壓定為基準電壓,那么低于25°,電壓就升高,反之降低。

電壓發(fā)生變化,相應的組件串電壓就會發(fā)生變化,尤其是在冬夏溫差大的地方。因此,在電站設計過程中,必須根據當地最低/最高溫度,計算出電壓變化范圍,參考逆變器最大功率跟蹤電壓范圍,選擇合適的組傳數。

舉例說明


根據**市惡劣天氣影響,地表最低氣溫-13.8℃,最高氣溫37.2℃,方案設計中,電池組件的溫度變化范圍從-20℃~+65℃,組件標準工作條件下,開路電壓37.5V,峰值電壓31.4V,逆變器最大功率跟蹤電壓范圍450V-820V,最高可承受電壓900V。

那么,-20℃時(+表示上升,-表示降低)

電池組件的開路電壓變化幅度為:

[(-20℃)-25℃]×(-0.35%/℃)×37.5V =+5.9V(峰值電壓基礎上增加5.9V)

最佳功率點電壓變化幅度為:

[(-20℃)-25℃]×(-0.35%/℃)×31.4V=+4.945V

當+65℃時,

電池組件的開路電壓變化幅度為:

(65℃-25℃)×(-0.35%/℃)×37.5V=-5.25V

最佳功率點電壓變化幅度為:

(65℃-25℃)×(-0.35%/℃)×31.4V=-4.396V

因此,惡劣條件下,組件最低電壓27V,最高開路電壓43.4V,因此考慮溫度變化后的每串太陽電池組件數的選擇范圍為:

Nvmt=450V÷(31.4V-4.396V)=16.6塊

Nvoct=820V÷(31.4V+4.945V)=22.56塊

Nmax=900V÷(37.5V+5.9V)=20.73塊

通過計算當組件最低電壓輸出時,只要有17塊組件串聯(lián)即能滿足逆變器最大功率跟蹤下限電壓輸入條件;組件最高電壓輸出時,21塊組件就達到逆變器最高電壓輸入限制;組件最大峰值電壓輸出時,組件22塊串聯(lián)滿足逆變器最大功率跟蹤上限電壓輸入(請注意區(qū)分加黑字體的意思)。

根據上述計算,系統(tǒng)選擇20塊組件串聯(lián)方式。(作者微信公眾賬號:光伏經驗網)

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來源:陽光工匠光伏網作者:劉殿寶
 
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