为了收集和输送电站所发电力,在电站四周均立有不少电线杆,电线杆的阴影会随着日照情况而改变,有的几乎整个白天都有阴影落在阵列的受光面上,并且变化速度较快。在实验数据采集的10min内,4号组件左侧组件上的阴影就迅速移走并消失。所检测组件排列及电线杆遮挡情况如图4所示。采用HTI-V400依次快速采集1号至5号组件被电线杆遮挡后的电性能数据,如表4所列,组件I-V、P-V曲线如图5所示。
由于所检测组件中有三组旁路二极管,因此受遮挡组件I-V曲线最多出现3个台阶,P-V曲线具有3个峰值。对1号组件进行详细分析,由于每20片电池并联一个旁路二极管,因此可把1号组件从右到左设定为M1-1、M1-2、M1-3三条串联支路,三条支路中单片太阳电池被电线杆遮挡的最大面积依次为22.5%、90%、96%,因此可得。根据2.1的讨论,随着外接负载电阻的增大,当时,M1-2、M1-3的旁路二极管导通,输出M1-1的特性曲线;当时,只有M1-3的旁路二极管导通,输出M1-1、M1-2共同的特性曲线;当时,三组旁路二极管均处于阻断状态,输出M1-1、M1-2、M1-3的特性曲线。
同理,因为2号组件三条支路中单片太阳电池被电线杆遮挡的最大面积依次为96%、90%、96%,3号组件为96%、50%、0%,4号组件为0%、90%、96%,所以输出的I-V曲线同样具有3个“台阶”,P-V曲线具有3个峰值,断点是旁路二极管导通与阻断的转折点。由于利用HTI-V400测得阴影处平均光强为80W/m2,因此,即使组件中某片电池被完全遮挡,也仍然能有I-V曲线输出。5号组件由于未被遮挡,故I-V、P-V曲线与标准曲线保持一致。
虽然电线杆造成的阴影面积不大,但由于其窄长的形状特征,阴影在很多情况下是覆盖在多个组件的多条串联支路上,严重降低了
光伏组件,甚至是整个光伏阵列的输出,故应尽量减少此类遮挡。为了避免电线杆对光伏阵列造成阴影,最有效的方法是在光伏电站的设计阶段就对电线杆和电缆的设置地点和走向进行详细的分析和排布。