光伏组件退化评估及环境因素敏感性分析

发布时间：2021-01-23 06:13

　　光伏组件在实际运行过程中会受到环境温度、环境湿度、太阳辐照、风速多种环境因素及其耦合作用的影响,发生不同程度及类型的退化,特别是输出功率的退化难以被准确评估。文章基于有限元和失效动力学建立了综合考虑多环境因素及其耦合影响的光伏组件输出功率退化模型,并以龙游光伏电站为例,评估了光伏组件在该运行条件下的输出功率退化量。开展步降应力加速退化试验,并借助加速因子,得到光伏组件输出功率的真实退化数据,并与退化模型的评估结果对比,验证了模型的有效性。最后基于正交试验和退化模型,探究了四种环境因素对光伏组件性能退化的影响程度及其敏感性排序,结果显示,环境湿度对性能退化的影响最为明显,太阳辐照对性能退化的影响最小。 

【文章来源】：电测与仪表. 2020,57(14)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

光伏组件与环境相互作用

在COMSOL中构建四分之一对称的光伏组件三维有限元模型，仿真其内部温、湿度场。结果显示，组件内部温度分布较为均匀，温差在2 K以内，如图3(a)所示，左边图例为组件内部温度值。以硅电池片平均温度表征组件温度，作为后续性能退化模型输入。组件温度表现出与太阳辐照相似的昼夜间歇特性，如图3(b)所示。图3 组件内温度分布及组件温度昼夜循环

图2 日辐照波动而组件不同位置水分浓度有明显差异，图4右面图例为内部水分浓度值，以前密封剂层中与硅电池片相对应区域的平均浓度来表征组件水分浓度，其随时间变化如图5(a)所示。组件水分浓度随对数时间变化呈现“S”形生长曲线趋势如图5(b)所示，水分浓度与时间函数见式(1)，分为“未平衡期”与“平衡期”两段，由式(2)得到组件相对湿度。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多种光伏组件发电性能实证研究[J]. 范思阳,胡书举,王玲玲.  电测与仪表. 2018(18)
[2]用正交试验法进行多因素敏感性分析[J]. 李建华,王永录.  技术经济. 1995(07)

博士论文
[1]基于性能退化的光伏组件服役可靠性评估方法研究[D]. 余荣斌.华南理工大学 2016



本文编号：2994709