当前的世界环境

介绍

太阳提供了丰富的资源，用于在没有全球变暖的排放或毒性污染的情况下产生清洁和可持续的电力。将太阳能转化为电力的装置被称为太阳能电池。¹当阳光穿透半导体时，它们直接产生电力，通过光伏效果在光伏电池中产生一对电子（ - - ）和质子（+）。太阳能光子能量转换为电磁能的基本过程，通过该电磁能，PV电池将阳光转化为电力，被称为光伏效果。²阳光由光子或太阳能粒子组成。PV电池通常由直径为12厘米的晶体硅制成，厚度为0.25毫米。在完美的阳光下，它产生4安培的（直流）直流，为0.5伏或2瓦电力。^3.

气候因子被称为确定给定区域中的气候的物理条件。太阳能光伏电池输出性能随大气因素而异。由于阳光是间歇性的，太阳能电池不能以恒定的速率产生电力，并且在某个瞬间输送的功率仍然是天气因素的函数。^4.太阳能光强度，温度，相对湿度和风速是影响太阳能光伏系统的输出性能的因素。^5.

温度是物质的物理性质，其定量表达了热和冷物体的常见情绪。随着光伏电池温度高于25℃的标准工作温度，系统效率较低，电压降低。在这种情况下，热可以被认为是对电子流的电阻，因此如此有效电流也可能降低。面板温度在80至90℃之间，每次度高的效率损耗为0.5％。^6.在没有电池的太阳能系统中，温度升高在面板上方和下方的气流是至关重要的。^7.相对湿度定义为实际在空气中的水蒸气与最大水蒸气的比率，空气可以保持在给定温度。^8.当空气与其容量相比相对干燥时，相对湿度百分比低。湿度的百分比减少了可见光太阳辐射接收的量，而湿度和风速都充当冷却剂，通过降低模块温度来增加PV模块的输出。^9.

风的速度和方向称为风速。光伏厂提供根据阳光角度自由定向面板的可能性。太阳能电池板通常以30度的角度安装，具有轻钢结构，以保持其位置。^10.用于较小模块安装的一种传统方法是假设风力行动指南中发现的最高风力荷载系数，清晰不经济。模块的有限残余负载能力，结合使用镇流器而不是穿透紧固件，使得经济的风力荷载系数可以理想，并且通常是必要的。^11.PV模块随时的功能取决于各种环境变量，包括主要温度，湿度，光强度，风速和其他因素。^12.有时我们希望获得即时效率的价值来测试模块的功能，本文的主要目的是解决这种各种问题，这里尝试获得效率，温度的等式，湿度，光强度和风速，使模块的即时效率可以通过了解温度，湿度，风速，使用简单装置的光强度来估计。^13.

能力利用因子是一个概念，其指的是国家或单位实际使用其安装的生产能力的程度。^14.因此，它是指使用安装设备生产的实际输出和可以用它产生的电位输出之间的关系，如果容量完全使用。CUF是测量太阳能发电厂性能时最过度使用的单词。^15.对于太阳能光伏（SPV）项目，产能利用率因数（CUF）是SPV工厂在年度期间对等当期的实际能量的比率。^16.

因此，在另一边是CUF，完全忽略了所有这些因素，也是面板的解额或降解。因此，我们不相信CUF是提供在太阳能光伏系统中的洞察力的良好工具。

目前研究的目的是确定PV基太阳能发电厂的能力利用因子（CUF）关于气候条件的时间变化。

材料和方法

研究自然情景中光伏基于太阳能发电厂的气候因子及能力利用因素研究，并确定了气候因子。

该研究区落在23°33'35“N纬度，73°17'07”E经度，PV基太阳能发电厂位于村 - Bhatkota（Modasa）Gujarat。在日常六个月至下午6点至下午6点至下午6点，监测日常气候因子，太阳辐射，风速，湿度和温度，六个月至下午6点。

表1给出了关于太阳能光伏电站的电厂细节的技术信息。

表1.1：3 MW太阳能发电厂的技术信息

在标准仪器的帮助下，所有数据都在标准仪器中测量，并在SCADA系统的帮助下在计算机上录制了数据。应提供集成的SCADA，其应能够与6个NOS 500 KW逆变器通信，并提供每个500千瓦电源调节单元（PCU）和整个3 MW太阳能光伏电网连接电厂的信息。SCADA还应为每个逆变器提供瞬时输出能量和累积能量的信息，以及3 MW分组的太阳能光伏电网连接电厂。

图1：SCADA系统的屏幕视图 点击此处查看数字

结果和讨论

分析的数据的比较算帐如图2所示。图3中示出了具有不同气候因子的容量利用率因数的时间变化。表2中示出了数据的平均值。数据的相关分析是如表3所示。通过使用标准Microsoft Excel分析收集的数据。并且还发现发电和产能利用率之间的相关性。

2012年10月至2013年3月，平均太阳辐射从424.26 w / m 2变化到531.48 w /m²。2012年12月和3月份记录了最低（424.26 w /m²）和最大（531.48 w /m²）平均太阳辐射分别为2013年。

平均环境空气温度从22.70变化^O.C至30.30^O.C 2012年10月至2013年3月的持续时间。最低限度（22.70^O.c）和最大值（30.30^O.c）分别于2013年1月和2013年3月记录了平均环境空气温度。

平均模块空气温度从28.87变化^O.c至38.84.^O.C 2012年10月至2013年3月的持续时间。最低限度（28.87^O.c）和最大值（38.84^O.c）分别于2013年1月和2013年3月记录了平均模块空气温度。

2012年10月至2013年3月，平均相对湿度的平均相对湿度从25.44％变化至40％。2013年3月和2012年10月分别记录了最低（24.44％）和最大（40％）的平均相对湿度。

2012年10月至2013年3月，平均风速在1.54米/秒内变化至1.79米/秒。2012年11月，最低（1.54米/秒）和最大（1.79米/秒）平均风速。2013年3月。

2012年10月至2013年3月，平均总代为12209.46千瓦时，从12209.46千瓦时变化到16137.80千瓦时。2012年12月和2013年3月分别记录了最低（12209.46千瓦时）和最高（16137.80千瓦时）的平均总代。

2012年10月至2013年3月，产能利用因素（CUF）从16.96％变化至22.41％。2012年12月和2013年3月记录了最低（16.96％）和最高（22.41％）产能利用因子（CUF）分别。

从相关系数分析中，据揭示了环境空气温度和光伏模块温度高度相关，而环境空气温度和湿度和风速是负相关的。PV模块显示与环境空气温度的湿度和风速相似的同一。发现环境空气温度，光伏模块温度和产能利用因子之间的相关性。在另一方面，风速和容量利用因子的相关性并不是那么重要。发现相对湿度与产能利用因子之间的相关性。太阳辐射与产能利用因子之间的相关性被发现强烈呈正。

图2：比较账目 气候因素和发电 点击此处查看数字

图3：气候的比较叙述 能力利用因素的因素。 点击此处查看数字

表2：气候因素的平均数据

表3：气候因子与能力利用因子（CUF）之间的CO关系CO高效分析

结论

从上面的研究来，可以得出结论，对气候条件的产能利用因素有显着的时间变化。CUF的变化与太阳辐射高度相关，并且在太阳辐射和CUF之间产生的相关系数被发现强烈呈阳性。CUF变化也与环境空气温度和模块温度进行比较，该变化适度地呈正相关。虽然湿度和风速的变化对CUF变化没有大量影响，但它们被发现彼此负相关。

参考

1. 黄兰，P.E.杨和Y.P.林，光伏模块的太阳能电池结温测量，国际的太阳能社会，85（2）：388-392（2010）
   十字架
2. Hussain M.Z.，Omar A. M.，Zain Z. M.，Shaari S.赤道雨林网格连接光伏系统的性能，赤道雨林完全潮湿的气候气候，国际应用电力工程学报2（3）：105-114（2010）
3. Jafari Fesharaki，Majid dehghani，温度对光伏电池效率的影响，第一届能源节约趋势的第一届国际会议的讨论 - ETEC TEHRAN，伊朗德克兰，20-21（2011）
4. 以色列 - 凝固，omubo-百pple和G. I. Alaminokuma。，温度，太阳能磁通量和相对湿度对太阳能的有效转换为电力的影响，欧洲科学研究杂志，35（2），173-180（2009）
5. Skoplaki，J.A.Palyvos，光伏模块的温度依赖性电气性能：效率/功率相关性的综述。太阳能，83（9）：614-624（2008）
6. Malik Q，Lim Chee Ming，温度对深蓝气候中光伏多晶硅模块性能的影响。亚洲科技杂志，26（2）：61-72（2010）
7. Makhlouf，F.Messai，H.Benallai，网格连接光伏分布发电系统的建模与仿真，45（2），2012。
8. Ettah B.，Udoimuk A.B.，J. N.Biefuna，F. Opara。相对湿度对太阳能电池板效率的影响，通用杂志管理与社会科学。2（3）：2216-2247（2012）
9. Rahnuma Siddiqui，Usha Bajpai，太阳能光伏模块输出的统计分析，具有温度，湿度和复合气候风速，欧洲科学研究杂志，80（4）：447-456（2009）
10. 罗伯特N.Meroney和David E. Neff，对屋顶安装太阳能光伏阵列的风电影：CFD和风隧道评估，第五届计算风工程国际研讨会（CWE 2010）。
11. 刘庆荣刘，光伏系统介绍在日本全电气化住宅设备脱离房屋（2008）
12. Safak S.，气象参数对太阳能发电的影响，10（9）：637-649（2011）
13. Patiala，Punjab网格连接太阳能光伏系统的Jasvir Singh，研究和设计，论文，Thapar大学，Patiala（2010）
14. Randall J. Jacot在可变光强度和光谱下的光伏材料的性能和建模，国际的杂志机械工程技术研究，1（1）：332-342（2011）
15. Mohamed Ali Mussa，Ibrahim M. Saleh，研究了温度变化对PV模块参数和性能的影响，太阳能研究中心，Tripoli - 利比亚，112-115（2012）
16. katkar a.a，n.n.Shinde，Dr.P.S.PatIL，性能和评估工业太阳能电池温度和湿度，国际机械工程与技术研究，1（1）：69-73（2011）