【导读】光伏板是将太阳能转化为电能的核心装置,由多个光伏电池串联封装而成。在工程建设中,广泛用于地面电站、屋顶分布式等项目,具有清洁、可再生、安装灵活等特点,是实现绿色能源转型的重要技术手段。
光伏板是将太阳能转化为电能的核心装置,由多个光伏电池串联封装而成。在工程建设中,广泛用于地面电站、屋顶分布式等项目,具有清洁、可再生、安装灵活等特点,是实现绿色能源转型的重要技术手段。
一、光伏板安装的最佳倾角如何确定?
光伏板的安装倾角直接影响其接收太阳辐射的效率,进而决定发电量。所谓“最佳倾角”,是指在特定地理位置和气候条件下,使光伏板全年接收到的太阳辐射总量最大的倾斜角度。
确定最佳倾角需综合考虑多个因素。首先是地理位置,特别是纬度。一般来说,最佳倾角接近当地纬度值。例如,北纬30°地区的最佳倾角通常在25°~35°之间。其次是季节性用电需求。若冬季用电需求较高,可适当增大倾角以增强冬季发电能力;反之,若夏季用电需求大,则可减小倾角。
此外,还需结合当地气象数据,如太阳辐射强度、云量、雾霾频率等。通过专业软件(如PVsyst、Meteonorm)进行模拟分析,可以精确计算出不同倾角下的年发电量,从而选择最优方案。在实际工程中,还需兼顾结构稳定性和积雪滑落等因素,避免因倾角过小导致积雪覆盖,或因倾角过大增加风荷载。
二、光伏支架常用哪些材料?
光伏支架是支撑光伏板并将其固定在地面或屋顶上的结构系统,其材料选择直接关系到系统的耐久性、安全性和成本。
目前工程中常用的支架材料主要有以下几种:
1.(或):这是最普遍的支架材料,具有强度高、成本低、加工方便等优点。为防止腐蚀,通常采用热浸镀锌处理,锌层厚度需满足GB/T13912标准要求,确保在户外环境下使用寿命可达25年以上。
2.:多用于屋顶分布式光伏系统。其优点是重量轻、耐腐蚀、无需额外防腐处理,适合对荷载敏感的建筑屋顶。但成本较高,且强度低于钢材,适用于小跨度支撑结构。
3.:主要用于沿海或高腐蚀性环境,如盐雾严重的地区。虽然耐腐蚀性能优异,但价格昂贵,一般仅在特殊场合使用。
4.复合材料(如):近年来逐渐应用于特定场景,具有绝缘、耐腐蚀、重量轻等优势,但力学性能和长期老化问题仍需进一步验证。
在选材时,还需考虑风荷载、雪荷载、抗震要求以及安装便捷性。支架设计应符合《钢结构设计标准》(GB50017)和《光伏支架结构设计规程》(JGJ/T470)等相关规范,确保结构安全可靠。
三、如何防止光伏板热斑效应?
热斑效应是光伏系统中常见的故障现象,指当光伏组件部分区域被遮挡(如树叶、鸟粪、灰尘)或存在电池片缺陷时,被遮挡区域无法正常发电,反而成为负载消耗电能,导致局部温度急剧升高,形成“热点”。
热斑效应的危害极大,不仅会降低组件发电效率,还可能引发封装材料老化、焊点熔化、甚至起火,严重威胁系统安全。
为有效防止热斑效应,可采取以下措施:
1.优化组件设计:现代光伏组件通常内置旁路二极管。当某串电池片被遮挡时,电流可通过旁路二极管绕行,减少热量积聚。一般每20~24片电池配一个二极管。
2.合理布局与遮挡规避:在电站设计阶段,应通过阴影分析软件(如SketchUp、PVsyst)评估周围建筑物、树木、电线杆等可能造成的遮挡,确保光伏阵列全天无阴影覆盖。
3.定期清洁与维护:建立定期巡检制度,及时清除组件表面的灰尘、积雪、鸟粪等污染物,保持组件清洁。
4.采用智能监控系统:通过组串式逆变器或智能优化器,实时监测各组串电流电压,及时发现异常发热组件,便于快速定位和处理。
5.选用高质量组件:采购时应选择具备良好品控、通过PID(电势诱导衰减)测试和热斑耐受测试的光伏组件,从源头降低风险。
四、光伏电站选址需考虑哪些因素?
选址是光伏电站建设的首要环节,直接影响项目的经济性、技术可行性和环境影响。
主要考虑因素包括:
1.太阳能资源:优先选择年均太阳辐射量高、日照时间长的地区,如我国西北、华北等光照资源丰富区。可通过NASA、Meteonorm等数据库获取历史辐射数据。
2.土地条件:地面电站需平坦开阔、坡度适宜(一般小于20°),地质稳定,避免滑坡、沉降风险。同时应避开基本农田、生态保护区等限制开发区域。
3.接入电网条件:电站应靠近变电站或电网接入点,降低输电损耗和并网成本。需提前与电网公司沟通,确认接入容量和电压等级。
4.气候环境:避免极端天气频发区,如强风、沙尘暴、冰雹、高湿度等。沿海地区需考虑盐雾腐蚀,高海拔地区需考虑低温与紫外线强度。
5.交通与施工条件:便于大型设备运输和施工机械进出,降低建设成本。
6.环境与社会影响:评估对周边生态、居民生活的影响,做好环评和社会稳定风险评估。
科学选址是光伏电站成功运营的前提,需多部门协同、多专业配合,进行系统性论证。
光伏工程建设是一项系统工程,涉及气象、材料、电气、结构等多个领域。只有在倾角设计、材料选择、故障预防和选址规划等关键环节做到科学严谨,才能确保光伏电站高效、安全、长寿命运行,为实现“双碳”目标贡献力量。