太陽(yáng)能發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題全剖析(一)

光能發(fā)電是當今世界的尖端科技，將為全人類(lèi)徹底解決“能源危機”“環(huán)境污染”和“可持續發(fā)展”等三大世界難題，將做出歷史性、跨世代的偉大貢獻，將為人類(lèi)利用新能源、新技術(shù)方面進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，在現實(shí)的發(fā)展中存在這若干的核心問(wèn)題。

　　1 太陽(yáng)能資源數據及評估

　　1.1 太陽(yáng)能資源數據

　　太陽(yáng)能輻射數據可以從縣級氣象臺取得，也可以從國家氣象局取得。從氣象局取得的數據為水平面的輻射數據，包括：水平面總輻射、水平面直接輻射和水平面散射輻射。

　　太陽(yáng)能資源數據主要包括：各月的太陽(yáng)能`總輻射量（輻照度）或太陽(yáng)能總輻射量和輻射強度的每月日平均值。與其相關(guān)的氣候狀況的數據主要包括：年平均氣溫，年平均最高氣溫，年平均最低氣溫，一年內最長(cháng)連續陰天數（含降水或降雪天），年平均風(fēng)速，年最大風(fēng)速，年冰雹次數，年沙暴日數。其中，太陽(yáng)能總輻射量的各月數值是必不可少的。此外，還應提供上述各項數據最近5~10年的累計數據，以評估太陽(yáng)能資源數和氣候狀況數據的有效性。

　　1.2太陽(yáng)能資源數據有效性的評估

　　將氣象臺或相關(guān)部門(mén)提供的太陽(yáng)能資源數據用于光伏系統設計，在某些情況下仍需對其有效性進(jìn)行評估。

　　首先，當一個(gè)具體場(chǎng)地的太陽(yáng)能資源數據不夠完整或缺少多年的累積數據，就必須對太陽(yáng)輻射的有效性和量值進(jìn)行評估。

　　其次，雖然當地的太陽(yáng)能資源數據比較完整，而且太陽(yáng)輻射情況也較好，但由于候選場(chǎng)地處于多山地區或附近存在明顯影響太陽(yáng)輻射的地形地貌。在這種情況下要通過(guò)研究候選場(chǎng)地周?chē)徑貐^的平均數據變化，來(lái)評估當地太陽(yáng)能資源數據的有效性。

　　再次，從氣象部門(mén)得到的數據是水平面的數據，包括：水平面直接輻射和水平面散射輻射，從而得到水平面上總輻射量數據。但是，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電的實(shí)際應用中，為了得到更多的發(fā)電量和電池組件自清潔的需要，固定安裝的方陣通常是傾斜的，這就需要計算得出傾斜面上的太陽(yáng)能輻射量（通常要大于水平面上的輻射量）。但是，這一計算過(guò)程非常復雜，所以人們常常直接采用水平面上的數據，或者采用經(jīng)驗系數的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單換算，這對計算的精度產(chǎn)生了影響。近些年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些軟件，不但可以方便地解決這些計算問(wèn)題，其數據庫中還往往儲存大量不同地區的太陽(yáng)能輻射數據，有些還具有光伏系統分析設計功能。

　　2 光伏系統的選址和場(chǎng)地評估

　　2.1 在光伏系統選址時(shí)需消除陰影影響

　　太陽(yáng)能電池依賴(lài)于日光照射而發(fā)電，當投射到電池板上的日光被遮擋時(shí)，方陣功率輸出特性將受到嚴重影響，在電池板上的一個(gè)小小陰影也能夠使其

　　性能大大降低，因此，在光伏系統設計和安裝過(guò)程中仔細地確定陽(yáng)光通路和避開(kāi)陰影，對保證方陣的額定功率和降低光伏系統發(fā)電成本極為重要。

　　場(chǎng)地出現的陰影經(jīng)常來(lái)自樹(shù)木、草木、附近的建筑，還有太陽(yáng)收集器的撐桿和金屬線(xiàn)等。作為一般原則，確定從上午9點(diǎn)～下午3點(diǎn)沒(méi)有陰影為好。在冬季的月份當太陽(yáng)的仰角低，電池板被遮擋經(jīng)常是一個(gè)比較大的問(wèn)題，應引起光伏系統設計者和光伏電站運行人員的重視。中國位于地球