太阳能光伏发电系统发电量的预测方法.pdf

2011年4月第5卷第2期太阳能光伏发电技术专辑

太阳能光伏发电系统发电量的预测方法

杨超/沼弘贵（株式会社EPCO，东京120-0036）

EstimationMethodsofGeneratingElectricEnergybyPVPowerSystem

YangChao/KURENUMAHIROKI

摘要本文介绍太阳能光伏发电系统发电量的两种预测方法——量较大，发电量也会较大。纬度越低的地区，太阳入射
日本工业标准中的预测方法和在模拟计算软件中使用的三维模拟角越大，日射强度越大，发电量也会越大。
计算法。
关键词太阳能光伏发电系统发电量预测方法日本工业标准太阳能电池板方位角、倾斜角和设置场所的选取
三维模拟也是一个重要因素。一般情况下太阳能电池板朝向正
AbstractThisarticleintroducestwowaystoestimate南时发电量能达到最大，东南、西南朝向时发电量会
generatingelectricenergybyPVpowersystem,theestimation
降低大约10%，东、西朝向时发电量会降低大约20%。
methodofJapaneseIndustrialStandards(JIS)andthe3D
倾斜角的选取和当地的纬度有关，在中国和日本，最
simulationmethodusedinsimulationsoftware.
KeywordsPVpowersystem,generatingelectricenergy,佳倾斜角一般在15°和45°之间。太阳能电池板的设
estimationmethod,JIS,3Dsimulationmethod置场所（如墙壁、屋顶等）不一样，所接受到的日射量
也不一样，发电量也不一样。
1概述天气和周边环境的因素也不可忽略。阴雨天和雪
充分考虑影响太阳能光伏发电系统发电量的各天，日射量少，发电量会受到抑制。太阳能电池板周边
种主要因素，对系统发电量进行科学预测，对于系统建筑物、树木的阴影也会对发电量产生影响。阴影的
的项目投资可行性分析以及系统的最优化设计等有面积、形状、浓度不同，影响程度也不同。
重要作用。本文首先分析影响系统发电量的各种因2.2太阳能电池板类型
素，然后介绍日本工业标准(JIS)中的发电量的简易预不同类型的太阳能电池板各有其特点，表面反射
测方法，以及对系统最优化设计更有参考作用的三维率不同，分光感度特性不同，转换效率也不一样，这对
模拟计算方法。发电量的影响较为明显。一般来讲，单晶硅电池转换
2影响太阳能光伏发电系统发电量的各种因素效率高，但成本高；而多晶硅电池转换效率虽略低于
太阳能光伏发电系统发电量受当地日射量、温单晶硅电池，但性价比高，适合量产。目前市场上太阳
度、太阳能电池板性能以及阴影等多种因素影响。能电池板产品的转换效率在10%左右，HIT太阳能电
池的转换效率略高（例如的转换效率最大可
2.1日射量HIT-215
太阳能电池板接受到的日射量的大小直接影响达到16.8%）。
发电量，日射量越大，发电量越大。2.3太阳能电池板温度
日射强度与季节、时间、地理位置有直接的关系。太阳能电池板温度、大气温度等对太阳能电池的
夏季日射时间较长，发电量较大；冬季日射时间短，发发电量也有影响。尽管不同的太阳能电池板的温度特
电量低。一天中通常正午太阳高度较大，到达的日射性可能略有差异，但一般情况下，随着温度的上升，转

智能建筑电气技术29
论文荟萃April2011Vol.5No.2
SpecialFeatures

换效率降低，输出功率下降。蓄电池的太阳能光伏发电系统计算公式，其他类型系
2.4配线方案统的计算公式参照JIS详细技术标准。
对同样面积的两块太阳能电池板，在其他外界条
3.1.3月平均日累积倾斜面日射量HS的取得
件恒定的情况下，即使是同样形状大小的阴影，不同JIS提供了不同设置地点、不同太阳能电池方位
的内部配线也会造成发电量上的差异。角、不同太阳能电池倾斜角的数据资料，根据实际系
统最接近的地点、方位角、倾斜角，就可以取得所需月

平均日累积倾斜面日射量HS。

3.1.4月累积倾斜面日射量HAM的计算

月累积倾斜面日射量等于HS乘以该月的天数：

HAM=HS×d
图1横向串联配线图2竖向串联配线
3.1.5温度修正系数KPT的计算
例如图1中电池组按照横向串联配线，在阴影作温度修正系数的计算公式：
用下只有一个回路受影响，其他回路的电池组产电量
αPmax(TCR-25)
KPT=1+式（1）
基本不发生变化。而图2中按照竖向串联配线的电池100
组，每个回路的输出电压都会受到阴影影响而降低，
其中，αPmax表示最大输出温度系数（结晶
电流也都会发生变化，导致整体的