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在我国,太阳能板的方位角一般都选择正南方向,以使光伏电站单位容量的发电量最大。如果受太阳能板设置场所如屋顶、土坡、山地、建筑物结构及阴影等的限制时,则应考虑与它们的方位角一到,以求充分利用现有的地形和有效面积,并尽量避开周围建、构筑物或树木等产生的阴影。只要在正南±20°之内,都不会对发电量有太大影响,条件允许的话,应尽可能偏西南20°之内,使太阳能发电量的峰值出现在中午稍过后某时,这样有利冬季多发电。有些太阳能光伏建筑一体化发电系统设计时,当正南方向铺设面积不够大时,也可将铺设在正东、正西方向。
不同类型的太阳能光伏发电系统,其最佳安装倾斜角是有所不同的。例如光控太阳能路灯照明系统等季节性负载供电的光伏发电系统,这类负载的工作时间随着季节而变化,其特点是以自然光线的来决定负载每天工作时间的长短。冬天时日照时间短,太阳能辐射能量小,而夜间负载工作时间长,耗电量大。因此系统设计时要考虑照顾冬天,按冬天时能得到最大发电量的倾斜角确定,其倾斜角应该比当地纬度角度大一些。而对于主要为光伏水泵、制冷空调等夏季负载供电的光伏系统,则应考虑为夏季负载提供最大发电量,其倾斜角应该比当地纬度的角度小一些。
3:太阳电池组件的效率
进入本世纪以来,我国太阳能光伏进入了快速发展期,太阳电池的效率在不断提高,在纳米技术的帮助下,未来硅材料的转化率可达35%,这将成为太阳能发电技术上的“革命性突破”。
太阳能光伏电池主流的材料是硅,因此硅材料的转化率一直是制约整个产业进一步发展的重要因素。硅材料转化率的经典理论极限是29%。而在实验室创造的记录是25%,正将此项技术投入产业。
实验室已经可以直接从硅石中提炼出高纯度硅,而无需将其转化为金属硅,再从中提炼出硅。这样可以减少中间环节,提高效率。
将第三代纳米技术和现有技术结合,可以把硅材料的转化率提升至35%以上,如果投入大规模商业量产,将极大地降低太阳能发电的成本。令人可喜的是,这样的技术“已经在实验室完成,正等待产业化的过程”。
日本知名太阳能公司京瓷公司日前宣布,该公司首款单晶硅型太阳能电池板已经实现产品化,将从2014年4月起,通过京瓷太阳能公司正式投放日本住宅市场。单元转换效率为19.0%。我们相信伴随着技术的不断进步,商用晶硅电池组件的转换效率将会有更大的提升空间。
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