雙面組件的發(fā)電量計(jì)算方法

1、雙面組件的發(fā)電量計(jì)算方法一、前言普通光伏組件的發(fā)電量計(jì)算，一般采用下列公式。今年以來(lái)， 雙面組件開(kāi)始較大規(guī)模的應(yīng)用。 這就給光伏電站的設(shè)計(jì)人員提出了新問(wèn)題： 雙面 組件背面的發(fā)電量如何計(jì)算。實(shí)驗(yàn)證明， 與普通組件一樣，雙面組件的發(fā)電量也受地表反射率的影響。除此之外，組件安 裝高度也對(duì)雙面組件的發(fā)電量有較大影響。本文闡述了雙面組件發(fā)電量的計(jì)算方法。本文是由 Kin 翻譯自德國(guó) solarworld 的文章，原文題目為“ Calculating the additional energy yield of bifacial solar modules ”（翻譯時(shí)有節(jié)選）二、雙面電池技術(shù)雙面組件顧名

2、思義就是正、反面都能發(fā)電的組件。當(dāng)太陽(yáng)光照到雙面組件的時(shí)候， 會(huì)有部分光線被周圍的環(huán)境反射到雙面組件的背面， 這部分 光可以被電池吸收，從而對(duì)電池的光電流和效率產(chǎn)生一定的貢獻(xiàn)。圖：普通電池片（左）與雙面電池片 （右）正反面的對(duì)比同常規(guī)單晶電池相比，雙面光伏組件在正面直接照射的太陽(yáng)光和背面接收的太陽(yáng)反射光下， 都能進(jìn)行發(fā)電。早在上世紀(jì) 80 年代， Cuevas 等人報(bào)道了雙面組件使用特殊的聚光系統(tǒng)后， 其發(fā)電增益可達(dá)到 50% 。在 2015 年， SolarWorld 聯(lián)合 ISFH 推出了名為“ PERC+ ”的雙面 PERC 太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng) 能電池在電池背面采用絲網(wǎng)印刷 Al 子?xùn)烹?/p>

3、極，代替?zhèn)鹘y(tǒng)全尺寸 Al 背電極， Al 漿消耗量大 幅減少，前表面效率和背面效率分別達(dá)到%和 % 。PERC 雙面電池截面結(jié)構(gòu)三、雙面組件根據(jù)雙面電池的封裝技術(shù)可分為雙面雙玻組件：采用雙層玻璃+無(wú)邊框結(jié)構(gòu)，雙面（帶邊框）組件：采用透明背板 +邊框形式。主流結(jié)構(gòu)的雙玻雙面組件， 具有生命周期較長(zhǎng)、 低衰減率、 耐候性、 防火等級(jí)高、 散熱性好、絕緣好、易清洗、更高的發(fā)電效率等優(yōu)勢(shì)。雙面組件的重要表征參數(shù)為雙面發(fā)電系數(shù)BF ，在 STC 條件下，反映了背面最大功率和正面最大功率的比值。四、發(fā)電增益的影響因素雙面組件發(fā)電增益主要取決于兩點(diǎn)：地表反射率和組件的安裝高度。太陽(yáng)直接輻射和散射光到達(dá)地面后

4、會(huì)被反射， 有一部分將被反射到組件的背面。 當(dāng)組件最低點(diǎn)離地高度為米時(shí)，使用TPO 高反射率材料，雙面發(fā)電的增益可達(dá)到 25% 。圖：組件背面接收輻射來(lái)源地表反射率地表反射率： 是指地面反射輻射量與入射輻射量之比， 表征地面對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收和反射能力。反射率越大， 地面吸收太陽(yáng)輻射越少; 反射率越小， 地面吸收太陽(yáng)輻射越多。 如混凝土， 為 16% ?；疑浪牧峡蛇_(dá)到 62% ，白色防水材料（厚度和類型）可能會(huì)在80% 以上。表：不同材質(zhì)的地表反射率地表反射率的大小取決于材料的顏色、 厚度和表面的平整度， 隨著時(shí)間的推移， 如材料老化、 表面臟污都會(huì)影響反射率。如 TPO 屋頂材料最初可達(dá)到

5、 88% 的反射率，但是過(guò)幾年以后，可能會(huì)下降至 75% 。因此安裝環(huán)境對(duì)材料反射率的影響較大， 對(duì)于污染積灰嚴(yán)重而雨水較少的區(qū)域， 為了保證反射率不受 到影響，需要經(jīng)常進(jìn)行清洗。右）白砂礫反射率的測(cè)試方法反射率的測(cè)試可以使用反射計(jì)， 也可以使用光伏組件和萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)試， 測(cè)試時(shí)盡量選擇在晴天無(wú)云中午時(shí)段， 反射率和太陽(yáng)入射角、 組件安裝傾角均無(wú)關(guān)， 因此可通過(guò)測(cè)試組件的短 路電流進(jìn)行計(jì)算。測(cè)試時(shí)組件的高度應(yīng)足夠，保證邊框、組件或者人對(duì)背面沒(méi)有直接的影子；同時(shí)，測(cè)試時(shí)， 應(yīng)選擇至少三個(gè)隨機(jī)的有代表性的位置進(jìn)行測(cè)試。首先將組件的安裝傾角調(diào)整為水平，組件的背面朝向天空，測(cè)試組件的 ISCsky ，

6、其次，將組件的安裝傾角調(diào)整為 0 度，組件的背面朝向地面，測(cè)試組件的 ISCground ，那么測(cè)試點(diǎn)的 反射率為： ISCsky/ISCground 。圖：反射率測(cè)量方法示意組件安裝高度的影響組件離地高度是背面增益的第 2 個(gè)影響因素， 如下圖所示， 其中組件為單排橫向安裝， 組件 前后間距為米，地面的反射率80% 。背面的發(fā)電增益為 15% ，當(dāng)離地高度為1 米時(shí)， 背面的發(fā)電增益接近20% 。圖：離地高度對(duì)于發(fā)電量增益的影響 從曲線上的數(shù)據(jù)可知， 當(dāng)離地高度在米以下， 發(fā)電增益隨組件離地高度的變化較為明顯， 而 高度在米以上時(shí)， 發(fā)電增益隨高度的增加則較為緩慢， 而 1米左右基本上是一個(gè)飽和點(diǎn)。 因 此，設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)發(fā)電量、當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)載荷、 安裝場(chǎng)地的面積、安裝的土地平整度等選擇最佳的安裝高度。五、發(fā)電增益的計(jì)算公式公式適用范圍：組件傾角10°至 30 °，組件朝向正南，組件安裝方式為橫向或縱向。上述公式中：A