光伏发电效率与气象影响因子关联分析研究

能源是人类社会生存和发展的基石,而太阳能是可再生能源中的清洁能源,并且可以无限制的利用。太阳能发电清洁而环保,其发电过程中不会产生二氧化碳等有害气体,在产生能源的过程中不会对环境造成破坏和污染。对于特定的光伏电站,其光伏组件的规格型号、物理特性和安装方式已经确定,其发电功率主要取决于外部运行条件,即气象因子的影响。光伏发电气象影响因子的类型、数目较多,作用程度各不相同,这使得光伏电站的发电功率预测复杂多变。为了提高预测精度,需要深入分析光伏发电效率与气象影响因子的相关关系,为光伏发电预测研究鉴定基础。由于光伏发电的主要利用形式为并网发电,因此本研究对光伏发电技术的应用推广具有现实意义。本文的研究对象为某校2.1MW并网光伏发电系统。本文介绍了太阳能光伏发电技术的应用现状、光伏发电系统的类型及原理、太阳能电池的发展过程、分类、发电原理等。并对该系统进行分析:包括其基本情况的介绍、光伏组件的类型、规格、数量、跟踪方式、汇流箱的功能、逆变器的要求以及功能等。某校2.1MW并网光伏发电系统集多种类型光伏发电组件于一体,其光伏阵列分别采用了单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜、高倍聚光砷化镓四种不同材料的光伏电池,以对不同电池的发电量做以比较。光伏发电系统采用了固定安装、平单轴跟踪、斜单轴跟踪以及双轴跟踪共四种跟踪方式。通过对某校2.1MW并网光伏发电系统监测到的运行数据进行分析比较,得出在本地区发电效率相对较高的光伏组件类型及最佳跟踪方式。另外,从理论上分析了某校2.1MW并网光伏发电系统一年12个月发电量的监测数据,采用灰色关联方法进行了趋势分析;运用信息熵理论的分析方法对气象影响因子与光伏发电效率之间的关联进行了量化研究;利用数理统计理论中的统计相关系数分析了气象影响因子与光伏发电效率因素因子之间的量化度量,对天气类型与光伏发电效率之间的关联性进行探讨,初步研究了天气类型对光伏发电效率的影响。本研究通过对比得出发电量相对较高的组件及其运行方式,对并网光伏发电系统的建成具有实际指导意义,也可以为以后本地区光伏电站的建成提供参考和依据。