光伏组件问题系列之温度对组件的影响

来源:阳光工匠发布时间:2015-02-12 14:55:28
光伏发电系统在实际应用中,其发电性能受自然环境条件的影响较大,其中系统主要部件———太阳电池组件和蓄电池的工作温度是影响光伏发电系统性能的重要因素之一。

1、硅太阳能电池的温度效应

太阳能光伏发电核心单元为太阳能电池,目前投入大规模商业化应用的主要是硅系太阳能电池:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。温度对硅太阳能电池的影响,主要反映在太阳能电池的开路电压、短路电流、峰值功率等参数随温度的变化而变化。

1.1、温度对单体太阳能电池的影响

单体太阳能电池的开路电压随温度的升高而降低,电压温度系数为—(210~212)mv/℃,即温度每升高1℃,单体太阳能电池开路电压降低210~212mv;太阳能电池短路电流随温度的升高而升高;太阳能电池的峰值功率随温度的升高而降低(直接影响到效率),即温度每升高1℃,太阳能电池的峰值功率损失率约为0135~0145%.例如:工作在20℃的硅太阳能电池,其输出功率要比工作在70℃的高20%。

1.2、温度对太阳能电池组件的影响

单块太阳能电池组件通常由36片单体太阳能电池串联组成。根据在西宁地区实地测量的结果,夏天时太阳能电池组件背表面温度可以达到70℃,而此时的太阳能电池工作结温可以达到100℃(额定参数标定均在25℃条件下),此时该组件的开路电压与额定值相比将降低约。

213×(100-25)×36=6210mv

峰值功率损失率约:

14%×(100-25)=30%

由此可以看出,硅太阳能电池工作在温度较高情况下,开路电压随温度的升高而大幅下降,同时导致充电工作点的严重偏移,易使系统充电不足而损坏;硅太阳能电池的输出功率随温度的升高也大幅下降,致使太阳能电池组件不能充分发挥最大性能。

2、蓄电池的温度特性

在独立运行的太阳能光伏发电系统中,蓄电池是关键部件,其主要作用是存贮和调节电能。目前我国还没有专门用于太阳能光伏发电系统的蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电池,主要类型有:固定式铅酸电池、工业型密封电池、小型密封电池、启动型蓄电池等。温度是影响蓄电池使用寿命的主要因素之一。

2.1、铅酸蓄电池温度特性的本质

铅酸蓄电池属于化学电池,由极群组插入稀硫酸溶液中构成,正极板为二氧化铅,负极板为海绵状铅。放电时两电极的有效物质和硫酸反应,转变为硫酸铅;充电时,又恢复为原来的铅和二氧化铅。所以当电解液温度高时(在允许的温度范围内),离子运动速度加快、获得的动能增加,因此渗透力增强,从而使蓄电池内阻减小、扩散速度加快、电化反应加强;当电解液温度下降时,渗透力降低,蓄电池内阻增大、扩散速度降低、电化反应滞缓。

2.2、充电电压与温度的关系

蓄电池无论在浮充状态或在循环状态下运行,为了保证蓄电池的性能,都需要随蓄电池的温度变化来改变充电电压,单体电压温度补偿系数为—(3~7)mv/℃。通常蓄电池在循环状态使用时,单体电压温度补偿系数可取—4mv/℃;在浮充状态使用时,单体电压温度补偿系数取—315mv/℃;在进行均充时,单体电压温度补偿系数为—5mv/℃。

2.3、蓄电池容量与温度的关系

蓄电池的运行温度对电池容量的影响较大,在不同的温度范围内,温度对容量的影响系数不一样,在低温时电池的容量随温度的升高而提高,然而过高的温度也会对蓄电池产生不利的影响,从而导致蓄电池容量下降,寿命缩短。下表是某铅酸蓄电池厂提供的在不同温度条件下,蓄电池有效放电容量与额定容量的比率(额定容量是25℃时,蓄电池放电终止电压118V的条件下电池的10小时放电容量):


QQ20150212-21
蓄电池有效放电容量与额定容量的比率
另一方面由上表可以看出,铅酸蓄电池不易长时间工作在较低温度,比如-30℃时放电容量仅达到额定容量的30%,不能发挥蓄电池的最大效能。低温应用时应考虑其它类型的蓄电池。

2.4、蓄电池寿命与温度的关系

蓄电池的浮充寿命随温度的变化而变化,基本上是每升高10℃,浮充寿命减少约一半。高温对蓄电池失水干涸、热失控、正极板栅腐蚀和变形等都起到加速作用,低温会引起负极钝化失效,温度波动会加速铅酸蓄电池内部短路等等,这些都将影响蓄电池寿命。

2.5、自放电与温度的关系

蓄电池的自放电除与制造材料、存贮时间有关外,温度是影响电池自放电的主要因素,温度越高,蓄电池自放电率越高。因此,蓄电池要避免在高温环境下长期储存。

3、结论

太阳能光伏发电应用的温度影响,主要表现在太阳能电池和蓄电池的电性能随温度的变化而变化,从而影响整个光伏系统的发电性能,但是这些影响基本可以通过合理的系统设计和充放电控制器的设计来改善。

3.1、通过合理设计和安装太阳能电池组件来降低温度影响

系统设计(尤其是存在太阳能电池组件串并联组成太阳能方阵)时,应根据使用环境的不同,适当增加太阳能电池组件数量,以补偿由温度的升高而引起的电压损失和功率损失,保证系统正常使用;同时在太阳电池组件的安装应充分考虑散热问题,尤其是将太阳电池组件与建筑物相结合安装时,应留出足够的散热空间。

3.2、设计合理的太阳能光伏发电用充放电控制器

实现太阳能电池方阵最大功率跟踪(MPPT)功能,来精确跟踪工作电压和功率波动,发挥太阳能电池最大效能。增加温度补偿功能,在不同的温度条件下,自动调整蓄电池充电电压和放电终止电压,如果可能尽量根据蓄电池容量设置过放电控制,合理发挥蓄电池的性能。

3.3、设计合理的机房,尽量控制室内温度在合适的范围内

尤其在高寒地区应采用被动式太阳能采暖房,尽量使蓄电池工作5℃~35℃的环境温度下。

3.4、在太阳能光伏发电应用中,温度除了影响太阳能电池和蓄电池的电性能外,在独立光伏电站建设中,太阳房的施工、电线电缆的铺设、阵列基础的施工等都应考虑温度的影响。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201502/12/66314.html
责任编辑:carol
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
24家光伏企业2026年上半年组件出货量排名一览(含国内、海外细分榜单)来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-20 12:04:45

本文发布了2026年上半年全球24家光伏企业组件出货量排名榜单,并深入剖析行业所处的严峻竞争态势。在供需失衡加剧、价格持续探底背景下,光伏行业已进入残酷的存量博弈阶段,企业生存高度依赖真实现金流与成本控制能力,技术迭代加速使产能“即投产即落后”风险上升。榜单显示:晶科能源以27.7–29.7GW稳居第一,依托强劲海外渠道抵御政策冲击;隆基绿能(26GW+)凭借BC技术实现差异化突围;天合光能(24–26GW)和晶澳科技(约24GW)分别通过光储协同与一体化交付构建新优势;通威、正泰等紧随其后;中游及新兴企业则在细分市场或技术路线上寻求突破。全文强调出货量背后是极致降本、技术定力与全球化能力的综合较量。

河北省:退役光伏组件等新能源设备列入再生资源范畴来源:河北省司法厅 发布时间:2026-07-17 09:50:41

《河北省再生资源回收管理规定(修订草案征求意见稿)》拟将退役风力发电机组、光伏组件等新能源设备正式纳入再生资源范畴,拓展了再生资源的定义边界。草案旨在加强再生资源回收管理,推动绿色低碳循环发展,依据国家相关法律并结合本省实际制定。文件明确了政府统筹、部门协同、社会参与的管理机制,强调规划引领与网点建设,要求再生资源回收体系与生活垃圾分类清运体系融合发展。同时,鼓励探索碳减排核算与激励机制,推广积分兑换、绿色信用等公众引导措施,并支持逆向物流、数字化平台、线上线下融合等创新回收模式。草案还细化了经营规范、安全环保要求、信息报送及法律责任等内容,全面强化全链条监管与行业规范化发展。(199字)

正泰新能蝉联标普全球能源2026年度Tier 1光伏组件供应商来源:正泰新能Astronergy 发布时间:2026-07-17 09:22:26

正泰新能再度入选标普全球能源2026年Tier 1光伏组件供应商榜单(全球仅15家),依托n型TOPCon量产实力、170GW出货量及140国市场覆盖。榜单首度引入RiskGauge™信用风险评估,凸显其穿越周期韧性。同时斩获Kiwa PVEL十次“Top Performer”、BNEF第一梯队及EcoVadis铂金认证,彰显技术、财务与ESG综合实力。

阿曼:105个项目、6GW光伏电池组件产能落地!来源:光伏见闻 发布时间:2026-07-17 08:52:33

阿曼主权财富基金旗下Future Fund Oman(FFO)于2024年7月宣布启动新一轮战略性投资,共布局105个项目,总投资额达17.44亿美元。其中,新能源光伏产业链为重中之重:标杆项目Orion Solar将在苏哈尔自贸区建设中东首座6GW光伏电池与组件一体化生产基地;同期推进的Gallant工业项目将年产6.6万吨磷酸铁锂正极材料,完善清洁能源上下游布局。此外,FFO还覆盖文旅(如阿斯索达岛度假区)、科技创新(Terminal 11创新枢纽)、粮食安全(Alma动物营养)、网络安全(XCyber)及医疗健康等多领域,并引入Vivo Capital、Certares等国际资本,设立专项医疗基金,同步支持初创企业全周期发展。该轮投资旨在支撑阿曼2040国家愿景,加速经济多元化转型。(198字)

行业唯一 | 通威TNC 3.0-G12 750W组件正式量产来源:通威集团 发布时间:2026-07-17 08:50:13

通威TNC 3.0-G12组件正式量产,以750W行业最高功率、24.14%+量产效率双冠登顶,成为全球首家量产该版型高效组件企业,超越国家光伏一级能效标准。具备90%双面率、优异弱光与热斑防护性能,全面适配各类应用场景,显著降低BOS与度电成本。

菲律宾首次成中国太阳能组件最大单一海外市场来源:俄罗斯卫星通讯社 发布时间:2026-07-16 14:26:00

本文报道菲律宾首次成为中国太阳能组件最大单一海外市场。受中东冲突引发的全球油气市场动荡及亚洲多国能源成本飙升影响,菲律宾加快能源结构转型,家庭与企业对光伏设备需求激增。今年前5个月,中国对菲太阳能组件出口额同比增长超100%,仅3月单月同比增幅达262%,累计采购金额已超5亿美元。依托全球约80%的产能份额及高性价比、先进技术优势,中国企业成为主要供应方;其中晶科能源表现突出,去年在菲销售近1.5吉瓦组件(市占率超25%),今年上半年出货近1吉瓦,其适应热带气候的高端N型产品更推动均价与利润率提升。公司预计下半年菲市场需求将进一步扩大。

台风!川投能源光伏组件、逆变器、箱变等遭受水害来源:川投能源公告 发布时间:2026-07-16 09:14:43

7月15日,川投能源发布公告称,受台风“美莎克”影响,其控股子公司广西玉柴农光电力有限公司位于广西桂平市的18.36万千瓦光伏电站遭遇水害。事故导致光伏组件、逆变器、箱式变压器等主要设备不同程度受损,所幸未造成人员伤亡。公司此前已为相关资产投保财产保险,目前正组织灾后全面排查、保险理赔勘查及生产恢复工作。实际损失金额尚待设备详查和保险定损后确认,最终以年度审计结果为准。川投能源表示将持续关注灾害影响,并依法依规履行信息披露义务,提醒投资者注意相关投资风险。(198字)

晋能控股旗下公司光伏组件、组件物资年度招标!来源:晋能控股招标采购网 发布时间:2026-07-16 09:05:20

山西潞安太阳能科技有限责任公司(晋能控股电力集团控股子公司)于7月14日发布光伏组件及配套物资年度框架招标公告,项目位于山西省长治市潞州区,共设9个标段,涵盖光伏组件、接线盒、玻璃、电池片、密封胶、包装材料、铝边框、焊带/汇流条和胶膜等关键物料。除标段4(电池片)接受合格经销商投标外,其余标段均限定为生产制造商直接参与,不接受代理商或联合体。各标段对投标人设置了明确的业绩门槛,如组件供应商需具备近一年内累计供货不少于500MW的业绩,接线盒、玻璃、胶膜等分别对应百万套、百万片、百万平方米级供货量要求。所有标段开标时间集中于2026年8月3日至7日分批次进行。

东方日升获1073万元组件订单!来源:光伏前沿 发布时间:2026-07-15 10:11:18

东方日升新能源股份有限公司于2026年7月13日中标中国电建安徽省淮北市濉溪县中电建安徽牧原分布式光伏发电项目光伏组件采购,中标金额为1073.48万元。此次中标是其继入围中国电建2026年度光伏组件框架集采(涵盖TOPCon与HJT两大技术路线)后,在工商业分布式光伏领域的又一重要落地成果。项目依托牧原股份这一生猪养殖龙头企业推进,“光伏+养殖”模式正加速实施;牧原计划到2030年实现分布式光伏装机容量超10GW。该订单体现了东方日升在技术路线覆盖能力与细分场景拓展方面的持续进展,也反映出大型农业企业绿色能源转型的提速趋势。(199字)

投产不足三年,该光伏组件工厂正式关停来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-15 08:44:51

法国光伏企业Reden宣布关停其位于阿韦龙省罗克福尔-苏尔松的光伏组件组装工厂,该厂于2024年12月投产,设计产能200MW,旨在强化本土产业链布局。但运营不足三年即停产,主因是面临亚洲制造商的激烈价格竞争,同时欧洲缺乏有效支持本土制造的采购政策,导致工厂持续亏损且结构性问题难以化解。为防止亏损拖累公司核心农光互补等业务,Reden决定及时止损。此次关停后,法国仅剩阿尔萨斯大区的Voltec一家本土光伏组件制造商,凸显欧洲光伏制造业在当前市场环境下面临的严峻挑战。

当“风筝”飞上天、“鱼塘”进屋顶:超大组件的25年安全之问来源:中国网新闻 发布时间:2026-07-14 15:40:46

本文聚焦光伏行业超大版型组件日益凸显的安全隐患,以近年多次台风中出现的“风筝组件”(被强风撕扯吹飞)和“养鱼组件”(雨后中心凹陷积水)为典型案例,揭示其背后共通的物理风险本质。文章指出,超大组件(面积超3.1㎡、重逾38kg)在尺寸扩张过程中未同步提升玻璃厚度(仍为2mm)与结构冗余,导致机械性能非线性恶化:动态风载下边框疲劳寿命锐减,抗风能力从标准组件的60m/s骤降至45m/s;自重引发的玻璃形变量倍增,非均匀载荷耐受力下降34%,易致隐裂与发电衰减。作者强调,光伏是25年长周期资产,安全不能让位于短期降本,呼吁回归经长期验证的标准尺寸(2382mm×1134mm),守住机械载荷、安装可靠性与电气安全底线。(199字)