[发明专利]一种计算积灰对光伏组件输出功率及发电量影响的方法

说明书

本发明公开了一种计算积灰对光伏组件输出功率及发电量影响的方法，具体为，根据不同环境与积灰速率的联系，建立环境与组件表面清洁度的关系；基于积灰对光伏组件影响的原理，提出一种基于步长法计算组件积灰损失的模型；其次，建立了不同降雨量对光伏组件积灰的清洗模型，得到每天光伏组件由于积灰引起的输出功率降低百分比；最后，以日总辐照表征组件的发电量，计算得到发电量损失。本发明对光伏组件积灰损失进行实时的计算和预测，为组件清洗策略的制定奠定了基础。

技术领域

本发明涉及一种计算积灰对光伏组件输出功率及发电量影响的方法，属于太阳能光伏系统应用技术领域。

背景技术

光伏组件自工作开始就会一直受到积灰问题的困扰，但由于光伏电池与组件受不同环境条件影响，其积灰现象及所产生的积灰损失问题不尽相同。光伏组件表面积灰的速率与积灰的多少受到当地空气质量，实时降雨量，风速和湿度等因素的影响，导致不同地区不同时间下组件表面的积灰程度大不相同。

目前，光伏积灰问题已经成为制约光伏产业发展的一个重要问题，然而由于组件积灰的复杂性，导致对组件积灰造成的发电量损失方面的研究较少。因此，光伏电站急需要一种可以实时计算组件由于积灰造成的功率损失及发电量损失的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种计算积灰对光伏组件输出功率及发电量影响的方法，根据实时的天气状况，即可计算得到组件由于积灰导致的发电量损失。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种计算积灰对光伏组件输出功率及发电量影响的方法，包括以下步骤：

1)计算光伏组件表面清洁度；

2)建立晴天基于步长法计算光伏组件积灰损失的模型；

3)建立雨天不同降雨量对光伏组件积灰清洗的等效模型；

4)利用日总辐照代替发电量计算积灰引起的光伏组件发电量损失。

前述的步骤1)中，光伏组件表面清洁度的计算如下：

1-1)光伏组件一天的积灰累积程度表达式如下：

N_i＝(P·A·K·L·PM10_i)％ (1)

其中，N_i表示光伏组件第i天的积灰累积程度，P为固定系数，取0.4％～0.5％；A为倾角系数，K为气候系数，L为区域系数，PM10_i为城市第i天的PM10指数；

1-2)光伏组件表面清洁度为：

其中，C_m为光伏组件积灰m天后的表面清洁度。

前述的倾角系数A计算公式如下：

A＝βθ+γ (3)

其中，θ为光伏组件安装倾角，β和γ取-0.04～-0.03和2.8～3.7。

前述的气候系数K取值如下：

亚热带季风气候取K＝1；热带季风气候取K＝1.2；温带季风气候取K＝0.8；温带大陆性气候取K＝0.7；青藏高原高寒气候取K＝0.6。

前述的区域系数L取值如下：

安装在水面空气指数良好区：

L＝0.6～0.8；

安装在校园或城区：

L＝0.9～1；

安装在工业污染区：