小型商业太阳能发电场辐照度监测

百叶窗|zstock

随着全球太阳能光伏(PV)安装数量的迅速增加，光伏监测系统的作用从未如此重要。除了大型太阳能发电设施外，全球相当大一部分光伏发电量来自小型屋顶装置。因此，需要一种可靠、经济实惠、易于使用的面板监控系统。

本文讨论了采用屋顶太阳能光伏系统的当前趋势和面板监控的意义。

屋顶太阳能装置是未来

屋顶太阳能正在兴起。虽然在2000年早期，通过降低投资者的财务负担，大量采用了上网电价，从而推动了太阳能技术的早期应用，但光伏技术的发展正在以更低的成本越来越多地生产高效的太阳能电池。太阳能的吸收速度比其他任何能源都要快。例如，2016年，全球新增太阳能光伏产能增长了50%以上，超过了74吉瓦。¹

对于许多消费者来说，从屋顶太阳能发电的可能性越来越有吸引力，它提供了长期的盈利能力，短期的负担能力，以及急需的远离化石燃料的行动。这种前景尤其吸引办公楼、仓库、公寓或有大面积未使用屋顶的街区的业主。最近，伦敦的“对讲机”摩天大楼被添加到一长串利用太阳能光伏屋顶空间的摩天大楼名单中。它现在安装了一个50 kWp(千瓦峰值)的太阳能装置，而美国平均每个仓库的屋顶上估计有几百千瓦的太阳能容量。^2、3、4

利用现有的屋顶空间进行太阳能发电有着巨大的潜力:美国国家可再生能源实验室最近的估计表明，仅使用屋顶太阳能装置，美国就可以产生当前年用电量的39%，而阳光充足的州则可以产生其年用电量的74%。⁵

随着技术的进步和兴趣的增加，太阳能光伏技术的成本正在下降。例如，在英国，太阳能光伏技术的成本在2011年至2016年间下降了70%，预计到2020年将进一步下降35%[太阳能屋顶指南]。2015年，中国光伏组件每瓦容量的售价不到0.65欧元，欧洲光伏组件每瓦容量的售价不到0.80欧元。⁶

为什么光伏板监测很重要

虽然成本比以往任何时候都低，但安装屋顶太阳能光伏系统仍然是一项相当大的投资，与任何投资一样，对太阳能光伏系统的有效监控对其性能至关重要。

太阳能光伏监测有几个优点。用户可以通过测量全天的能量生产来最大限度地提高系统的效率，例如，通过安排高负荷电器或机械的使用时间，以配合太阳辐照度高的时期。以这种方式最大限度地提高自用比例，保证了最佳的经济前景，因为避免从电网购买电力的成本远远超过向电网输送能源的潜在收益。⁵

监控还可以通知用户单元的不正确功能。对于大多数小型光伏装置，这种监测通常是通过比较一个光伏板的输出与另一个。虽然这是有用的，但它实际上并没有提供有关太阳能装置性能水平的信息。需要对太阳辐照度进行一些测量，以准确地衡量该系统是否处于最佳运作状态。⁷

这就是日珥计的用武之地——一种测量太阳辐照度的设备。监测太阳辐照度(因此可用于光伏装置的太阳能)提供了必要的知识，以对性能、效率、未来的能量产量和维护做出关键决策。测量太阳能入射到光伏电池板上是需要确定性能比，从而确定任何太阳能光伏项目的投资回报率。⁸

小型太阳能装置的负担得起的辐照度监测

虽然太阳辐照度监测在大型太阳能光伏装置中很常见，但这通常涉及昂贵的解决方案，需要仔细校准。随着光伏越来越受欢迎，人们对一种负担得起的、用户友好的屋顶安装热量计的需求越来越大。

考虑到这一点，气象仪器制造商Kipp & Zonen开发了RT1屋顶监测系统。它的设计很容易适合任何商业光伏电池板的角落，无需螺钉或工具。这种紧凑的设备包含电子设备和一个硅热量计，以及一个可连接到光伏板背面的插入式温度传感器。

Kipp & Zonen的RT1

尽管RT1被设计为尽可能容易地设置和使用，但它仍然提供了高水平的精度。该设备可以测量0 ~ 2000 W/m的平面阵列(POA)辐照度²，到±1 W/m²．该设备可以精确定位:因为它直接安装在面板上，它是自动定位，以测量POA辐照度。

这些信息可以让屋顶太阳能用户自己优化太阳能阵列的位置。温度传感器与空气热隔离，并使用特殊的导热3M胶带连接到面板的背面。⁹

下载小册子以获取更多资料

该设备具有足够的耐磨性，几乎适用于任何屋顶应用:它可以在高达80°C和低至-40°C的温度下工作，传感器和电缆防水耐用。

安装后2年内无需重新校准;RT1还配有不干胶安装垫和电缆扎带。所有这些结果是一个用户友好和廉价的系统，用于准确监测屋顶光伏系统的重要功能。

参考资料及进一步阅读

1. 国际能源机构-可再生能源2017https://www.iea.org/reports/renewables-2017
2. EvoEnergy完成伦敦摩天大楼的太阳能安装http://www.pennenergy.com/articles/pennenergy/2015/01/evoenergy-finishes-solar-power-installation-on-london-skyscraper.html
3. 典型的仓库http://www.cisco-eagle.com/industries-served/order-fulfillment/the-typical-warehouse
4. BRE国家太阳能中心-商业建筑上的太阳能光伏:业主和开发商指南http://www.solar-trade.org.uk/wp-content/uploads/2016/10/123160_nsc_solar_roofs_good_practice_guide_web.pdf
5. 美国屋顶太阳能光伏技术潜力:详细评估，Pieter Gagnon等人，2016年，国家可再生能源实验室https://www.nrel.gov/docs/fy16osti/65298.pdf
6. WACC的狗:融资成本对太阳能光伏发电水平成本的影响，Janosch Ondraczek等，2015，可再生能源75:888-898
7. Kipp & Zonen -太阳能项目中的太阳辐照度监测，http://www.kippzonen.com/Download/810/Brochure-Solar-Irradiance-Monitoring-in-Solar-Energy-Projects
8. Kipp & Zonen通讯43,2018http://www.kippzonen.com/Download/971/Newsletter-43-January-2018
9. Kipp & Zonen RT1https://www.kippzonen.com/product/420/rt1-smart-rooftop-monitoring-system#.yo-epqjmkuk?utm_source=azonetwork&utm_medium=microsite&utm_content=&utm_campaign=2201_ott_c-solared

本信息的来源、审查和改编自Kipp & Zonen提供的材料。

欲了解更多信息，请访问Kipp & Zonen。