绿色建筑中光伏发电系统发电能力优化研究论文_莫国柳

绿色建筑中光伏发电系统发电能力优化研究论文_莫国柳

广西建工集团第五建筑工程有限责任公司

摘要:在可持续发展大环境下,可再生清洁能源受到全社会的高度关注,光伏发电技术也快速发展,为绿色建筑发展提供了良性支持。本文就光伏发电系统发电能力的影响因素进行分析,进一步对绿色建筑中光伏发电系统发电能力的优化策略进行探究,旨在增强光伏发电系统在绿色建筑中的适应性,促进绿色建筑行业的健康发展,仅供相关人员参考。

关键词:绿色建筑;光伏发电系统;发电能力;优化

引言

在国家节能减排战略下,光伏发电是一种可再生型清洁能源,作为基础设施产业,受到国家政策支持,在近年来得到快速发展,太阳能发电技术在光照条件良好的地区具有较强的推广应用价值。为促进能源资源的优化利用,对绿色建筑中光伏发电系统能力优化进行探究,具有一定现实意义。

1光伏发电系统发电能力的影响因素

就绿色建筑来看,光伏发电系统具有较强的复杂性,主要表现为分布式形式,以光伏电池组件、控制器、逆变器和蓄电池作为主要组成。

光伏发电系统发电能力的优化,对于绿色建筑使用功能的发挥具有重要意义,为有效强化光伏发电系统发电能力,要科学开展光伏电池组件设计。在这一过程中,要保证电池类型选择的科学性和有效性,以光伏建筑类型作为重要的选择依据。在此基础上,光伏电池板对于光照辐射量的接收,必须要以建设项目地理位置作为重要的参考因素,以确保光照辐射量的合理性,便于更好的调整光伏组件倾角,令其达到最佳状态,并且可以对排布间距进行优化,保证其处于良好的状态,从而为光伏发电系统的良性运行提供支持。光伏组件联结方式的选择,也会对光伏发电系统实际发电能力产生影响,在这一方面,需要以光伏系统容量为依据,并对排布方式加以科学分析,从而确保连接方式选择的合理性。通过对光伏方阵设计过程进行综合分析可知,为提高发电能力,优化发电能力,在光伏发电系统运行过程中,要将光伏组件排布方式进行合理调整,这对于光伏电池所接收光照辐射量的提升也是非常重要的。不仅如此,在绿色建筑中光伏发电系统运行过程中,为有效优化发电能力,提高发电总量,可通过线路损耗控制这一角度来实现,这就需要对光伏方阵串并联方式进行优化调整,以促进光伏发电系统运行目标的实现。除此之外,也存在其他控制方式,能够对发电效率进行改善,优化光伏发电系统的发电能力。

2绿色建筑中光伏发电系统发电能力的优化策略

2.1阴影遮挡损失优化

在光伏发电系统运行过程中,一旦光伏组件存在局部被遮挡的情况,往往会转换为负载,对其他正常工作组件所产生能量造成消耗,针对此种情况下,为有效断开被遮挡光伏组件与系统之间联系,需要将二极管并联于光伏电池片两端,若遮挡到部分电池片,则旁路二极管在经过并联后,会出现正向偏压,此种情况下,正常电池片在使用并联二极管的过程中,极易出现工作停止的情况。

但此种方式也存在一定不足,在光伏组件中,若其电池数量为每排6片,共计10排的情况下,自带旁路二极管数量为3个,在实际使用过程中,一旦个别电池片受到遮挡,与之串联的电池片都会停止工作,进而降低总输出功率,并且降低幅度比较大。

为有效解决这一问题,在实际操作过程中要科学安排排布光伏组件,一般情况下,以长边垂直于地面,一排或两排组间布置于支架的方式来对光伏组件进行安装,光伏组件间距的计算,比如要以特定时间段下的光照条件为支持,保证计算的科学性和有效性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆也就是说,一天中不免会有这样一个时段,就是光伏组件底端被遮挡,若遮挡的电池片处于底部,则旁路二极管工作的情况下,一排光伏组件都处于不工作状态,此种情况下势必会降低输出功率。针对这一情况,可采取横向放置光伏组件的方式,令组件短边垂直于地面,一旦阴影遮挡出现,仅仅会对最底部电池片产生影响,导致其处于非工作状态,而上部光伏组件的实际状态并不会受到影响。在横向安装两排组件的情况下,总体安装长度明显增加,这就需要综合利用横纵向布置方式,保证光伏组件布置的科学性。对空间进行科学利用,确保光伏组件受到遮挡时能够减少不必要的功率损失,令光伏发电系统的发电能力得到有效优化,为绿色建筑发展提供可靠支持。

在电池片受到遮挡后,为有效减少功率降低,需要在物理空间布置调整的基础上,通过光伏方阵组件联结形式的调整来实现。一般情况下,光伏组件联结采取SP型式,受到遮挡作用,部分组件输出特性发生变化,这就会出现组串失配的情况,并且降低了整体输出功率。在此基础上TCT模型得以提出,目的在于不同电流下保持组串电压不变。在该模型中,光伏组件保持串并联关系,部分组件受遮挡的情况下,电流流向改变,电压保持稳定,电缆也有所增加。在TCT模型的基础上,BL模型得以提出,电缆用电明显减少,并且电压保持稳定状态,单个组件功率和总体输出功率都有所提升。

2.2线路损耗优化

以光伏组件为对象,于发电系统中以串并联方式接入的情况下,电缆使用以及线缆中电能损耗往往会受到电缆连接方式的影响。在此种情况下,为降低遮挡光伏组串对于功率的影响,要对线缆长度进行合理调整,降低尽可能缩短,将光伏组件单排串联进行调整,形成U型串联,便于汇流箱内接入光伏组串,此种方式下可有效缩短电缆长度,促进线路损耗的优化。应当注意的是,在定位光伏汇流箱之后,线缆使用情况以及线缆损耗都会受到或多或少的影响,为改善这一状况,要对曼哈顿法加以科学应用,在坐标系建立过程中,采取光伏方阵排布方式,对坐标系位置加以确定,自变量为串并联点坐标,因变量为电缆用量,基于此来对汇流箱最表位置进行计算,之后对逆变器位置、配电柜位置等加以确定。

2.3MPPT效率优化

在绿色建筑中,光伏发电系统的运行,要注重MPPT效率的优化,以促进发电能力的逐步提升。由于光伏组件输出电压会受到日照强度及角度的影响,基于伏安特性曲线出发,并经过实际测量可以发现,光伏组建电压受到来自光照条件的影响较大。针对此种情况,要明确光伏组件的最大功率点,对电压反应进行跟踪,保证逆变器选型的科学化和有效性,从而令光伏发电系统发电能力得到明显优化。

结语

通过以上分析可知,太阳能是一种可再生能源,利用较为广泛,发展潜力巨大。在绿色建筑领域内,光伏发电系统发电能力的优化,能够促进系统发电量的提升,令光伏发电系统保持良好的运行状态,促进绿色建筑的健康发展,与国家节能减排战略相符合,对于整个社会的和谐健康发展至关重要。

参考文献

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论文作者:莫国柳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/7

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