淺談影響太陽能光伏發(fā)電效率的因素
發(fā)布時間：2015-05-13 點擊量：3045
伴隨經(jīng)濟的不斷進步，人們的意識也在發(fā)生著很大變化，這主要體現(xiàn)在人們越來越重視開發(fā)新能源，以解決現(xiàn)在存在著的環(huán)境污染和能源短缺的問題。在開發(fā)新能源的時候，太陽能成為了重要的新能源，因此就出現(xiàn)了太陽能光伏發(fā)電，但是很多的影響因素，阻礙著太陽能的光伏發(fā)電效率。
在經(jīng)濟和社會的發(fā)展過程中，面臨著非常大的難題，就是能源短缺的問題。在以前的經(jīng)濟發(fā)展的過程中，人們對于能源的開發(fā)和使用并沒有一個度的認識，認為能源是源源不斷的，可是在現(xiàn)在，人們又不得不為過度的開發(fā)能源進行彌補的工作。過去的經(jīng)濟建設(shè)中還存在著環(huán)境的污染和生態(tài)破壞的問題，所以現(xiàn)在發(fā)展新能源成為了促進經(jīng)濟發(fā)展的重點。太陽能作為一種新能源而且還是一種可再生的能源受到了人們的關(guān)注，在使用太陽能的過程中不會對環(huán)境造成太多的破壞，而且這種能源是可以循環(huán)利用的。但是在太陽能的光伏發(fā)電的過程中會出現(xiàn)很多的因素對發(fā)電的功率進行影響。
1太陽能光伏發(fā)電的發(fā)電原理
太陽能的光伏發(fā)電系統(tǒng)是由非常多的部件組成的，這其中包括太陽能的電池、電池的充和放電的控制器，計算機的監(jiān)控設(shè)備和蓄電池以及一些輔助的設(shè)備。太陽能的光伏發(fā)電的原理主要是利用陽光的照射，在陽光照射太陽能電池的表面的時候，太陽光中的光子就會被太陽能電池的硅材料吸收，這樣光子的能量就會通過硅原子使得太陽能電池內(nèi)的電子發(fā)生變化。在太陽能電池與外部的電路相連接的時候，就是產(chǎn)生一定的輸出功率，這個過程就是一個光能轉(zhuǎn)化為電能的過程。太陽能電池連接著蓄電的電池組，這樣就可以將光能轉(zhuǎn)化為電能的能源儲存起來。進而通過電能的輸送裝置輸送到電網(wǎng)中，以便人們使用。
2太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點
利用太陽能進行發(fā)電具有很多其他能源開發(fā)沒有的優(yōu)點，首先，太陽能是無處不在的，在世界的任何地方都是有太陽光的存在的。其次，太陽能發(fā)電想比較其他能源來說，它是沒有污染的，這樣是符合現(xiàn)在世界各國的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的。最后，太陽能發(fā)電的可利用時間是非常的久的。但是太陽能光伏發(fā)電還是存在著一些缺點的，太陽能發(fā)電就一定離不開太陽光，但是有些地區(qū)的時間周期是非常的短的，一天內(nèi)太陽光的照射時間是非常的短的，而且太陽能光伏發(fā)電還受到氣象條件的制約，有些地區(qū)是常年陰雨的這樣就不利于太陽能發(fā)電。
3影響太陽能光伏發(fā)電效率的因素
3.1自然條件的影響
3.1.1太陽高度角和地理緯度的影響
太陽高度角可以直接影響太陽的輻射強度，在緯度高的地區(qū)太陽的高度角就會越小，太陽的輻射強度就會越弱;在緯度低的地區(qū)，太陽高度角就會越大，這樣太陽的輻射強度就會越強，因此在緯度低的地區(qū)，開發(fā)太陽能光伏發(fā)電更加具有可行性。
3.1.2大氣透明度和海拔高度的影響
大氣的透明度是太陽光透過大氣的一個參數(shù)，在天空晴朗的時候，大氣的透明度就非常的高，太陽光對于地面的輻射就會強一些，反之則少;海拔高度越高時，空氣就越稀薄，大氣透明度就越大。因此海拔越高，太陽輻射能量也就越大，這些地區(qū)就更加適合開發(fā)太陽能光伏發(fā)電。
3.1.3日照時數(shù)的影響
日照時數(shù)也是影響地面太陽能的一個重要因素。一般日照時間長，地面所獲得的太陽總輻射量就多。
3.2逆變器整機效率對發(fā)電效率的影響
大功率的逆變器在滿載時，效率必須在百分之九十以上。特別是在低負荷下供電時，仍須有較高的效率。逆變器效率的高低對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)提高有效發(fā)電量和降低發(fā)電成本有重要的影響。光伏發(fā)電系統(tǒng)專用的逆變器在設(shè)計中應(yīng)特別注意減少自身功率損耗，提高整機效率。所以為了提高輸出效率，并網(wǎng)逆變器應(yīng)具有最大功率點跟蹤控制功能，隨時跟隨太陽能輻射能力而變化。此外還能根據(jù)日出、日落條件的不同自動進行開與關(guān)。
3.3最大功率峰值跟蹤對發(fā)電效率的影響
輸入的直流功率取決逆變器工作在光伏陣列的電流-電壓曲線上的哪一個點上。理想狀態(tài)下，逆變器應(yīng)工作在太陽能光伏陣列的最大功率峰值上。最大功率峰值在一天內(nèi)是不同的，主要是由于環(huán)境的作用，如太陽光的輻射和溫度，但逆變器通過一個具有最大功率峰值跟蹤的運算器來直接與光伏陣列相連，達到能量轉(zhuǎn)移的最大化。最大功率峰值跟蹤的最大效率可以定義為在定義的一段時間內(nèi)逆變器從太陽能陣列獲得的能量與理想狀態(tài)下的最大功率峰值跟蹤從太陽能陣列獲得的能量的比率。許多最大功率峰值跟蹤的運算法是建立在不同的基礎(chǔ)上的，其參數(shù)有增量電導、寄生電容、恒定電壓、電壓的溫度修正和模糊邏輯控制等。盡管如此，這種運算還是有些局限的地方，這將使最大功率峰值跟蹤的效率在某些特定條件下有所降低。在非常低的太陽光輻射下，功率曲線變得非常平滑，找到最大功率峰值變得非常困難。
4提高太陽能光伏發(fā)電效率要解決的問題
目前，世界太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)還處于初級階段，為了保證太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，提高太陽能光伏發(fā)電效率，需要做好以下工作：首先，繼續(xù)研制太陽能電池新材料，提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率;其次，研究太陽能光伏電池最大功率跟蹤算法，實現(xiàn)太陽光最大功率跟蹤;再次，研究太陽能光伏電池陣列的優(yōu)化組合算法，實現(xiàn)太陽能光伏電池陣列的優(yōu)化組合;最后，研究太陽能光伏發(fā)電的軟并網(wǎng)技術(shù)，減少光伏電能對電網(wǎng)的沖擊。
結(jié)語
太陽能是一種取之不盡、用之不竭的自然能源，我國擁有非常豐富的太陽能資源，太陽能資源豐富，而且它對環(huán)境無任何污染，解決好影響太陽能光伏發(fā)電效率的問題，使太陽能得到充分的利用，太陽能會成為滿足可持續(xù)發(fā)展需求的理想能源之一。對出現(xiàn)的問題找到合理的解決措施就可以使得太陽能發(fā)電更好的為我國的經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。
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