一种基于双面电池组件正面与背面太阳辐照测试系统介绍-苗林-solarbe文库

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基于双面电池组件的太阳辐照测量系统国家电投集团西安太阳能电力有限公司苗林目录一、企业简介二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍三、双面电池组件测量系统的介绍四、双面电池组件测量系统实际应用举例五、总结一、企业简介国家电投集团西安太阳能电力有限公司是黄河上游水电开发有限责任公司的全资子公司，是国家电力投资集团的三级单位。成立于 2009年 3月，注册资本金 10.55亿元人民币。经营太阳能光伏硅片、电池、组件及配套产品的开发、制造、销售和太阳能光伏电站工程设计及技术咨询、技术服务。目录一、企业简介二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍三、双面电池组件测量系统的介绍四、双面电池组件测量系统实际应用举例五、总结二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍背景介绍背景在新能源领域，无论是光伏电站还是光热电站，精确与可靠的太阳辐照数据变得越来越重要，成为产品研发、质量控制、确定最佳定位、检测系统效率和各种天空条件下太阳能发电量预报等活动的科学决策依据，是坚实可靠的基础信息。现有技术的不足太阳辐照仪的测试光谱范围是 280nm～ 4000nm，太阳能电池组件的光谱响应范围是 300nm～ 1100nm，两者存在差异。双面电池组件为提高背面发电量，通常使用平单轴、斜单轴等非固定式安装方式，对太阳辐照仪的安装带来了困难，且非固定式安装方式的运动对辐照度和辐照量精确测量带来了误差。该系统实施的必要性该系统可以保证测试系统的光谱响应范围与太阳能电池组件的光谱响应范围完全相同，测试系统方便安装于非固定式系统，且系统运动不会对测试结果造成误差，达到双面电池组件正面和背面辐照准确测量的效果。二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍该系统通过采用与待测试的双面太阳能电池组件完全相同的两片双面太阳能电池片，利用相同的组装工艺组装成双面太阳能电池组件模拟装置，并且安装条件与使用条件与待测试的双面太阳能电池组件完全相同，从而使得辐照量测试能精确地反映出待测试的双面太阳能电池组件的辐照量。该系统主要的特点目录一、企业简介二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍三、双面电池组件测量系统的介绍四、双面电池组件测量系统实际应用举例五、总结三、双面电池组件测量系统介绍双面电池组件正面与背面太阳辐照测试系统，包括双面电池组件测试装置、电阻、电压采集模块、温度采集模块、数据采集与软件处理及远程查看部分。（ 1 ）双面电池组件测试装置电阻 1 电阻 2 3 电压采集模块 4 温度采集模块 5 数据采集软件处理 6 远程正面热电偶引出背面热电偶引出正面接线盒引出背面接线盒引出 2 电阻三、双面电池组件测量系统介绍 1 双面电池组件测试装置测试装置使用 2片双面电池，中间使用遮光材料，保证每片电池仅单面受光，装置的正面为双面电池的正面受光面，背面为双面电池的背面受光面。每侧电池均焊接互联条、汇流带，并使用接线盒分别将两侧电流引出，用于测试电池电学性能，同时每侧均在电池背面放置 T型热电偶，用于测试电池温度。三、双面电池组件测量系统介绍上图为该系统测试装置的实物图，为了能够完全模拟双面电池组件的封装工艺与使用环境，使用与双面太阳能电池组件相同的材料双面电池、镀膜玻璃、封装胶膜、焊带、汇流带、接线盒，封装一片双面电池制作组件。 1 双面电池组件测试装置三、双面电池组件测量系统介绍 2.电阻 3.电压采集模块 4.温度采集模块使用低温度系数低阻值电阻，将电阻 1和电阻 2分别串联在正面接线盒两侧和背面接线盒两侧。采集电阻 1和电阻 2 两端电压值，并将电压值传输至数据与软件处理。采集正面热电偶和背面热电偶温度，并将温度传输至数据采集与软件处理。二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍 5 数据采集与软件处理 1、根据采集到的电压值计算双面太阳能电池组件模拟装置的正面和背面的短路电流，其计算公式为 ,其中为测试的短路电流， V为测试电压， R为电阻； 2、根据标定的电流温度系数，将测试的短路电流修正至 25℃ ，修正公式为，其中为修正后的短路电流，为测试温度，为标定的电流温度系数； RVIsc Isc ℃25scI T ]25--1 0 0[25  ℃）（℃ TII scsc 二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍 5 数据采集与软件处理 3、将修正后的短路电流与对应的标定的短路电流进行比对，分别得到双面太阳能电池组件模拟装置的正面和背面的辐照度，其计算公式为，其中为测试的辐照度，为修正后的短路电流，为标定的短路电流，为标准辐照度； 4、将测试的辐照度进行时间积分，得到对应的辐照量，其计算公式为，其中，为测试的辐照度，为测试的辐照量，为时间。  GIIG sc sc  ℃25 G scI G  t dtGfH 0 G H t ℃25scI 上图中， CH1为测试装置正面， CH2为测试装置背面，通过电流值和温度值，可得到正面和背面的辐照度（单位 W/m2），进一步可得到正面和背面的辐照量（单位 W/m2·h）。三、双面电池组件测量系统介绍 5 数据采集与软件处理三、双面电池组件测量系统介绍在上述 5所描述的数据采集与软件处理部分配置 GPRS通信模组，可实现测试系统结果的远程查看。 6 远程查看目录一、企业简介二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍三、双面电池组件测量系统的介绍四、双面电池组件测量系统实际应用举例五、总结四、双面电池组件测量系统实际应用举例并网光伏电站性能监测与质量评估技术规范中指出光伏电站综合效率 /PR （ Performance Ratio）是指光伏等效利用小时数与峰值日照时数的比值，数学表达式 G Hi P EPR O / 其中 E评估周期内光伏电站并网计量点的交流发电量； P0光伏方阵额定功率； Hi评估周期内辐照度对时间的积分； G标准测试条件辐照度， 1000W/㎡。 Hi的准确测量成为重要的因素，尤其是对于非固定的平单轴、斜单轴等安装方式，使用传统的太阳辐照仪已较难准确量测总辐照度，使用此测试系统可准确量测总辐照度。 1 计算电站综合效率（ PR）四、双面电池组件测量系统实际应用举例光伏电站在做前期可行性研究的过程中，需要对拟建光伏电站的发电量做理论上的预测，以此来计算投资收益率，进而决定项目是否值得建设。根据光伏发电站设计规范 GB50797-2012 第 6.6条，发电量计算中规定其中 HA为太阳能年总辐照量 kW·h/m2; Ep为上网发电量 kW·h; PAZ系统安装容量 kW; K为综合效率系数。因此 HA的准确测量成为重要的因素。 2 发电量预测 KpHE AZAP  目录一、企业简介二、双面电池组件测量系统实施的背景介绍三、双面电池组件测量系统的介绍四、双面电池组件测量系统实际应用举例五、总结五、总结在新能源领域，无论是光伏电站还是光热电站，精确与可靠的太阳辐照数据变得越来越重要，成为产品研发、质量控制、确定最佳定位、检测系统效率和各种天空条件下太阳能发电量预报等活动的科学决策依据，是坚实可靠的基础信息。应用以上系统后，可实现双面电池组件正面与背面太阳辐照的准确测量，保证测试系统的光谱响应范围与太阳能电池组件的光谱响应范围完全相同，测试系统方便安装于非固定式系统，且系统运动不会对测试结果造成误差，达到双面电池组件正面和背面辐照准确测量的效果。 www.spicsolar.com 国家电投集团西安太阳能电力有限公司致谢谨向 UL季良俊老师致以诚挚的谢意。