大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法与流程

本发明涉及光伏发电，特别是涉及大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法。

背景技术：

1、目前的光伏系统一般采用地面低矮型固定支架、单面发电光伏组件，其系统能效评估方法相对简单，没有考虑双面发电光伏组件的背面增益贡献、高支架有利于在风速作用下降低组件温度、有利于保持光伏组件上面的清洁程度、更大的南北间距有利于减少阴影遮挡等因素。因此计算出来的系统能效往往与实测参数存在较大偏差，不利于保证项目开发阶段经济技术可行性研究的准确性和合理性。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，充分考虑更多实际因素，提高经济技术可行性研究的准确性和合理性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，包括：

4、获取目标的方位角和高度角，根据所述目标的方位角和高度角，确定双面组件光伏系统的跟踪角度；

5、在不同的跟踪角度结合不同的南北间距和支架高度，计算双面组件光伏系统正面辐照量和背面辐照量，获取多个双面组件光伏系统的总辐照量，将所述总辐照量最大所对应的跟踪角度、南北间距和支架高度作为最佳目标跟踪结果；

6、获取所述双面组件光伏系统的环境温度、环境漫反射、扬尘程度以及南北间距形成的动态阴影，基于所述双面组件光伏系统的环境温度、环境漫反射、扬尘程度以及南北间距形成的动态阴影进行能效评估，获取所述双面组件光伏系统的能效评估结果。

7、可选地，确定所述双面组件光伏系统的跟踪角度的公式为：

8、

9、其中，θ为双面光伏组件的基准跟踪角度，a为太阳高度角，b为太阳方位角。

10、可选地，获取不同的跟踪角度结合不同的南北间距和支架高度包括：

11、分别设置所述跟踪角度、所述南北间距和所述支架高度的目标范围，根据所述目标范围，获取不同的跟踪角度结合不同的南北间距和支架高度。

12、可选地，获取所述双面组件光伏系统的环境温度包括：

13、利用传感光纤环绕所述双面组件光伏系统周边地表布置，监测所述双面组件光伏系统周边的地表温度，利用光纤光栅温度传感器阵列固定设置在所述双面组件光伏系统背面，采集所述双面组件光伏系统背面环境温度；

14、将光纤光栅解调仪连接所述光纤光栅温度传感器阵列，采集所述光纤光栅温度传感器阵列的温度空间分布数据，将分布式光纤测温解调仪连接所述传感光纤，采集所述传感光纤的温度分布数据；

15、对所述光纤光栅温度传感器阵列的温度空间分布数据和所述传感光纤的温度分布数据进行校准，形成所述双面组件光伏系统的环境温度。

16、可选地，对所述光纤光栅温度传感器阵列的温度空间分布数据和所述传感光纤的温度分布数据进行校准包括：

17、将所述光纤光栅温度传感器阵列和预设长度的传感光纤浸没于冰水化合物中，获得所述光纤光栅温度传感器阵列和所述传感光纤所记录的温度值，并将所述光纤光栅温度传感器阵列和所述传感光纤浸没于持续沸腾的水中，获得所述光纤光栅温度传感器阵列和所述传感光纤所记录的温度值；

18、根据所记录的温度值，分别计算光纤光栅温度传感器阵列灵敏度系数和传感光纤的灵敏度系数，基于所述光纤光栅温度传感器阵列灵敏度系数和传感光纤的灵敏度系数，对所述光纤光栅温度传感器阵列的温度空间分布数据和所述传感光纤的温度分布数据进行校准。

19、可选地，获取所述双面组件光伏系统的能效评估结果包括：

20、对所述双面组件光伏系统背面环境漫反射进行分析，获取漫反射辐照量，将所述双面组件光伏系统的扬尘程度进行评估，获取污秽损失率，对所述南北间距形成的动态阴影进行分析，获取阴影遮挡率；

21、将所述环境温度、所述漫反射辐照量、所述污秽损失率和所述阴影遮挡率输入能效评估模型，获取所述双面组件光伏系统的能效评估结果。

22、可选地，获取所述漫反射辐照量的公式为：

23、hdiffuse＝f×ρg×(id+ib)

24、其中，hdiffuse为漫反射辐照量，f为视觉因子，ρg为地面反射率，id为水平面上的太阳散射辐照量，ib为水平面上的太阳直射辐照量。

25、可选地，获取所述污秽损失率的公式为：

26、c＝1-ηcleaned

27、其中，c为污秽损失率，ηcleaned为考虑污秽损失后的组件效率。

28、可选地，获取所述阴影遮挡率的公式为：

29、

30、其中，d为阴影遮挡率，hi为总辐照量，hi,adjusted为考虑遮挡后的调整辐照度。

31、可选地，获取所述双面组件光伏系统的能效评估结果的公式为：

32、

33、其中，pactual为能效评估结果，prated为双面组件光伏系统在标准测试条件下的额定功率，α为光伏组件的温度系数，t为实际环境温度，tstc为标准测试条件下的温度，hdiffuse为漫反射辐照量，gref为参考辐照度，c为污秽损失率，d为阴影遮挡率，hi为总辐照量。

34、本发明的有益效果为：

35、本发明通过在不同的跟踪角度结合不同的南北间距和支架高度，计算双面组件光伏系统正面辐照量和背面辐照量，获取多个双面组件光伏系统的总辐照量，将所述总辐照量最大所对应的跟踪角度、南北间距和支架高度作为最佳目标跟踪结果，提高发电量，进而提升整个系统的发电效率。

36、本发明通过环境温度、漫反射辐照量、污秽损失率和阴影遮挡率输入能效评估模型，获取双面组件光伏系统的能效评估结果，充分考虑了温度、组件背面漫反射、扬尘、动态阴影等因素，为系统能效计算提供了更准确的评估方法。

技术特征：

1.大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，确定所述双面组件光伏系统的跟踪角度的公式为：

3.根据权利要求1所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，获取不同的跟踪角度结合不同的南北间距和支架高度包括：

4.根据权利要求1所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，获取所述双面组件光伏系统的环境温度包括：

5.根据权利要求4所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，对所述光纤光栅温度传感器阵列的温度空间分布数据和所述传感光纤的温度分布数据进行校准包括：

6.根据权利要求1所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，获取所述双面组件光伏系统的能效评估结果包括：

7.根据权利要求6所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，获取所述漫反射辐照量的公式为：

8.根据权利要求6所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，获取所述污秽损失率的公式为：

9.根据权利要求6所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，获取所述阴影遮挡率的公式为：

10.根据权利要求6所述的大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，其特征在于，获取所述双面组件光伏系统的能效评估结果的公式为：

技术总结
本发明涉及大跨距柔性高支架与双面组件光伏系统能效评估方法，包括：获取目标的方位角和高度角，根据目标的方位角和高度角，确定双面组件光伏系统的跟踪角度；在不同的跟踪角度结合不同的南北间距和支架高度，计算双面组件光伏系统正面辐照量和背面辐照量，获取多个双面组件光伏系统的总辐照量，将总辐照量最大所对应的跟踪角度、南北间距和支架高度作为最佳目标跟踪结果；获取双面组件光伏系统的环境温度、环境漫反射、扬尘程度以及南北间距形成的动态阴影，基于双面组件光伏系统的环境温度、环境漫反射、扬尘程度以及南北间距形成的动态阴影进行能效评估，获取双面组件光伏系统的能效评估结果。本发明能够提高经济技术可行性研究的准确性。

技术研发人员：陈铁军,李博华,龚铁裕,刘鹏,魏星,黄俊松,闫修赛
受保护的技术使用者：上海尤汶新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18