郝洪榮
摘要:分析了影響光電效率的因素,有針對性地應用相關策略可以有效提高光電效率,從而為新能源技術的進步和發(fā)展提供實質性支持,通過改善現有熱能生產的不足和不足,促進可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效實施。本文將簡要分析影響光電效率的因素,探討提高光電效率的策略,為相關方提供有價值的信息。
關鍵詞:光伏發(fā)電;發(fā)電效率;影響因素;對策
由于太陽能本身用之不竭,其使用成本也較低,對自然環(huán)境的影響較小。因此,作為一種免費、經濟的可再生能源,它不僅在許多領域得到了廣泛應用,從長遠來看,太陽能光伏發(fā)電也取得了顯著的成效。光電制造是將光電能直接轉化為電能的技術,光伏對半導體界面的影響是太陽能等新能源的重要應用形式。然而,光電效率取決于一系列因素。如果不能有效控制,這將不可避免地發(fā)生,當它不足以滿足實際需要時,也將影響電力使用的穩(wěn)定性甚至安全性。因此,為了提高發(fā)電效率,需要考慮影響光電效率的因素的合理策略。
1.影響光伏發(fā)電效率的因素
如果沒有先進的系統(tǒng)技術的應用,在現階段就不可能將太陽能光伏技術作為一種有前途的新能源技術??刂乒怆娤到y(tǒng)通常用于并聯光電系統(tǒng)的結構,也用于太陽能電池組件、放電調節(jié)器等設備。
1.1太陽輻射量的影響
輻射越大,生產效率越高,反之亦然。太陽輻射還受到太陽高度角、緯度、高度、大氣透明度等因素的影響。太陽高度的角度越大,輻射就越大。在相同條件下,緯度越高,太陽高度角越小,輻射越低。此外,緯度與太陽輻射小時數直接相關。緯度越高,太陽輻射小時數越少,相應的太陽輻射量越小。大氣層的透明度越高,到達地球的太陽輻射就越大,輻射也就越大。此外,海拔越高,太陽輻射越大。
1.2太陽能光伏設備的影響
太陽能光伏組件的質量影響光伏系統(tǒng)的轉換系數,而太陽能電池中使用的材料是影響組件質量的重要原因。目前常用的太陽能電池有硅、多元、聚合物、納米晶等。目前最常見的硅太陽能電池主要有單晶硅和多晶硅,前者轉換率較高,但成本較高,后者成本較低[1]。
1.3施工設計及質量的影響
在太陽能光伏發(fā)電的建設中,不同的建筑結構和質量往往導致不同的光伏能效。首先,不同光電站的方位角會導致不同方向的陽光,從而影響發(fā)電能力。值得注意的是,在不同的時間和氣候條件下,最大能耗往往對應不同的方向。其次,太陽能電池板的傾角直接影響太陽高度角的大小和發(fā)電效率。此外,在太陽能光伏發(fā)電廠的運行過程中,由于單位電流水平的不匹配和傳輸過程中的線路損耗,可能會出現組合損耗,這些損耗越大,光電效率越低。
1.4最大功率峰值的影響
當逆變器在最大功率水平下運行時,必須達到最大光電效應。然而,它可以根據太陽輻射、溫度等的變化而變化。這意味著當逆變器處于恒定的工作狀態(tài)時,它無法保持峰值功率,發(fā)電機的功率也會發(fā)生變化。
1.5環(huán)境因素的影響
在正常生產操作中,太陽能電池板受到一些環(huán)境因素的影響,如如何減少植被覆蓋引起的電流;灰塵等固體顆??拷姵乇砻妫瑢е绿栞椛浜湍K輸出功率降低;夏季炎熱天氣影響轉化效率等。
2.提升光伏發(fā)電的策略
2.1合理設計施工,保障施工質量
光伏電站的設計和施工質量對發(fā)電效率有很大影響,因此,有必要合理規(guī)劃施工,確保施工質量。首先,必須進行仔細的微觀選址,以便在低維地理位置、高海拔和高大氣透明度的地方建設發(fā)電廠,以最大限度地提高發(fā)電效率。其次,根據選址和微觀選擇的實際情況,科學設計光電電站的方位角和太陽能電池板陣列的傾角,結合當地實際,最大限度地提高發(fā)電效率。然后在施工過程中,同一晶體管的元件應按照設計方案組裝在同一電路或同一區(qū)域,不得與不同功率的元件混合,為了避免由于電流大小的差異而造成的大量功率損失,并確保有效的能量容量。此外,在進行線路工程時,必須嚴格遵守電纜選擇和設計標準,必須符合標準,施工過程中不得有材料更換和減少、電桿切割、電纜污染和設備接觸。最后,加強施工監(jiān)理,嚴格控制施工過程,施工結束后及時進行質量檢查,確保施工質量,避免危及光伏電站的效率[2]。
2.2加大太陽能電池研發(fā)力度,提高光電轉化率
雖然硅太陽能電池的相關工藝相對成熟,具有電池性能穩(wěn)定、安全性高、壽命長、光電轉換能力高達20%的特點,但對于光伏發(fā)電機組來說,有必要繼續(xù)提高光伏轉換的速度。此外,運行中的其他太陽能電池板,如不穩(wěn)定和嚴重削弱的太陽能電池板,或多或少存在嚴重問題,占地面積大;聚光跟蹤式電池害怕風沙,難以散熱。因此,為了有效提高光電器件的能效,我們必須繼續(xù)開發(fā)新的太陽能電池材料,提高光轉換的速度。
2.3研究最大功率峰值跟蹤算法,維持最大發(fā)電功率
為了保持最大功率,必須確保逆變器在最大功率峰值模式下連續(xù)工作。最大功率峰值是不斷變化的,必須通過科學合理的工作方法對其進行有效跟蹤。然而,最大功率的計算方法需要考慮各種參數和影響因素,如微分導納和寄生電容。結果的可靠性無法得到有效保證。此外,當陽光迅速變化時,手術結果的準確性會大大降低。因此,有必要進一步研究最大功率峰值指數跟蹤算法,使逆變器處于最佳工作狀態(tài),以保持最大功率[2]。
2.4優(yōu)化光伏電池陣列,提高逆變功率
光伏陣列是不同的,而光伏發(fā)電效率也是不同的。因此,有必要不斷優(yōu)化光伏電池陣列,根據短路電流、開路電壓、最大功率點電流、最大功率點電壓、最大功率點功率等參數,研究生產效率高的光伏電池陣列。此外,光伏陣列和逆變器之間的關系取決于電壓、電流和功率,因此在設計光伏陣列時必須確保最大串聯塊數不超過逆變器的最大允許電壓,輸出電壓不超過反向電流的最大允許電壓,因此,有必要在允許的電壓和電流范圍內優(yōu)化光伏陣列的串聯元件數量,使陣列輸出接近逆變器的穩(wěn)定功率。
結束語:
綜上所述,由于太陽能是一種更清潔、可再生的能源,它已經得到了公眾的廣泛認可,而且隨著未來技術的發(fā)展,它必將帶來更有效的開發(fā)和更有利的效果。結合以上分析可知,影響光電效率的因素主要包括太陽輻射、光電設備、建筑結構和質量、峰值功率、環(huán)境因素等。為了獲得最大的光電效率,必須合理設計結構,確保施工質量,加強太陽能電池的研發(fā),研究最大功率跟蹤算法,優(yōu)化光電電池陣列,消除環(huán)境因素的影響,從各個方面推動太陽能光伏技術的進步和發(fā)展。
參考文獻:
[1] 唐敏. 光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率最優(yōu)化研究[D]. 青島大學, 2008.
[2] 何志鵬. 光伏電池及光伏發(fā)電功率影響因素分析[J]. 光源與照明, 2021(6):2.