设计太阳能电池方阵需要当地的气象资料,尤其是当地最近10~20年太阳能年平均辐射量。最好能够获得逐月的太阳能总辐射量。太阳能电池方阵的安装方式往往是垂直于太阳光的,有换算的问题。
针对冬季太阳能辐射量较少的特点,固定太阳能电池方阵的最佳倾角是其所在地纬度加5一10度。但如果某地夏季雨量较多,太阳辐射量最小月出现在夏季,则固定太阳能电池方阵的最佳倾角是纬度减5一or度。对于季节性负载,应考虑使负载用电期间的方阵辐射量为最大值时的倾角为最佳。如太阳能水泵灌溉系统,就应该考虑夏季为最大用电量,方阵倾角应小于当地的纬度。为了能够充分利用太阳能资源,最好能将方阵支架设计为倾角可以调节的方式。
根据蓄电池组 的电压决定太阳能电池组串联的数量,如果太阳能电池组串联数量太少,太阳能电池方阵输出电压太低,不能满足蓄电池组正常充电的需要,太阳能电池组只有输出电压而没有输出电流。增加太阳能电池组的串联数使方阵I一V曲线的最佳工作点与蓄电池组的浮充电压相近,这时方阵能够得到最大的功率输出,随着蓄电池组容量的逐渐充满,端电压也逐渐升高,充电电流趋向减小,这不是最理想的运行方式,考虑太阳能电池组输出电压随着温度的升高具有负特性,通常设计组件串联数时留有一定的余量。温度每升高1℃时硅太阳能电池的开路电压将下降.04%,填充因子也将随着温度的升高而减小,输出功率也将减少.04%一.05%。除此以外还要考虑防反充二极管和连接导线的电压降。
方阵并联数主要取决于负载每天的总耗电量、当地年平均峰值日照时数、蓄电池组充电效率、方阵表面尘污遮蔽或组件老化引起的修正系数和方阵组合损失等因素。所计算的方阵最佳电流为总的蓄电池充电电流,除以每个串联子方阵的最佳工作电流就是方阵的并联数。考虑每年中最小月的太阳能总辐射量低于年平均太阳辐射量,因此通常采用进位法取整数值。将串联数、并联数和每个组件功率相乘,即为太阳能方阵总功率。
方阵的间距主要考虑冬季时太阳高度较低,后排方阵容易被前排遮挡,影响其输出功率,所以,只要保证冬季不被遮挡,其他时间就不存在问题。即将实施的独立光伏系统技术规范规定,为了确保在日出后或日落前3小时在冬至日后排方阵不被前排方阵遮挡,即保证全年每天中当地时间的上午9时至下午3时之间光伏组件无阴影遮挡。以某地纬度35“为例,前后排距离应该是前排高度的1.8倍。这是一年中冬至日的极端情况,实际应用时考虑方阵场地的限制及光伏电站的投资成本可适当放松。
我国地处北半球,组件方阵的采光面应朝南放置,并与太阳光线垂直。在施工时最好使用指南针进行定位,确保其准确性。太阳能电池组件在安装时要轻拿轻放,严禁碰撞、敲击,尤其背面的TpT防止划伤和划破,以免影响其性能,缩短其寿命。太阳能电池方阵表面应经常保持清洁,如有灰尘或其他污物应用清水冲洗,尤其是鸟粪。沙尘暴和雪后应及时清扫。方阵支架应可靠接地,光伏发电系统如果安装在高山上或开阔地带,应安装避雷针以防雷击。并分别测量其接地电阻是否符合规定要求。太阳能电池串联后开路电压超过11ov时,在安装时最好做好绝缘措施,防止发生触电事故。
