双面组件发电量，如何计算？
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1、什么是双面组件？
双面组件顾名思义就是正、反面都能发电的组件。当太阳光照到双面组件的时候，会有部分光线被周围的环境反射到双面组件的背面，这部分光可以被电池吸收，从而对电池的光电流和效率产生一定的贡献。
以下详细阐述了组件安装高度、地表反射率对发电增益的影响，地表反射率的测试方法，针对不同的安装条件，给出了典型的安装参数以及逆变器选型方法。
2、双面电池技术
同常规单晶电池相比，双面光伏组件在正面直接照射的太阳光和背面接收的太阳反射光下，都能进行发电。早在上世纪80年代，Cuevas等人报道了双面组件使用特殊的聚光系统后，其发电增益可达到50%。
图1 PERC单/双面电池截面结构
在2015年，SolarWorld联合ISFH推出了名为“PERC+”的双面PERC太阳能电池，该太阳能电池在电池背面采用丝网印刷Al子栅电极，代替传统全尺寸Al背电极，Al浆消耗量大幅减少，前表面效率和背面效率分别达到21.5%和16.7% 。
3、双面组件
根据双面电池的封装技术可分为双面双玻组件、双面（带边框）组件，其中双面双玻组件的结构包括：双层玻璃+无边框结构；双面（带边框）组件采用透明背板+边框形式等。主流结构的双玻双面组件，具有生命周期较长、低衰减率、耐候性、防火等级高、散热性好、绝缘好、易清洗、更高的发电效率等优势。
双面组件的重要表征参数为双面发电系数BF，在STC条件下，反映了背面最大功率和正面最大功率的比值。
隆基乐叶Hi-MO2组件结构
2017年，隆基乐叶推出双面发电组件Hi-MO2，随着PERC技术的不断发展，Hi-MO 2组件正面功率超过300W，加上5-25%的背面增益以及30年的功率质保，在助力行业大幅降低度电成本、提高项目收益率上做出了贡献。
4、发电增益的影响因素
双面组件发电增益最主要的因素是：地表反射率和组件的安装高度。太阳直接辐射和散射光到达地面后会被反射，有一部分将被反射到组件的背面。当组件最低点离地高度为0.5米时，使用TPO高反射率材料，双面发电的增益可达到25%。
图2 组件背面接收辐射来源
4.1 地表反射率
地表反射率是指地面反射辐射量与入射辐射量之比，表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。反射率越大，地面吸收太阳辐射越少; 反射率越小，地面吸收太阳辐射越多。如混凝土，为16%。灰色防水材料可达到62%，白色防水材料（主要和厚度和类型）可能会在80%以上。
图3 不同材质的地表反射率
地表反射率的大小取决于材料的颜色、厚度和表面的平整度，随着时间的推移，如材料老化、表面脏污都会影响反射率。如TPO屋顶材料最初可达到88%的反射率，但是过几年以后，可能会下降至75%。
图4 隆基乐叶泰州实证项目发电对比
如图4，隆基乐叶泰州实证项目地表使用反光材料(反射率~70%)相比水泥地会使背面发电增益显著提高；高反射率条件下，2m离地高度相比1.5m仍有明显发电增益。
因此安装环境对材料反射率的影响较大，对于污染积灰严重而雨水较少的区域，为了保证反射率不受到影响，需要经常进行清洗。
4.2 反射率的测试方法
反射率的测试可以使用反射计，也可以使用光伏组件和万用表进行测试，测试时尽量选择在晴天无云中午时段，反射率和太阳入射角、组件安装倾角均无关，因此可通过测试组件的短路电流进行计算。
测试时组件的高度应足够，保证边框、组件或者人对背面没有直接的影子；同时，测试时，应选择至少三个随机的有代表性的位置进行测试。
首先将组件的安装倾角调整为水平，组件的背面朝向天空，测试组件的ISCsky，其次，将组件的安装倾角调整为0度，组件的背面朝向地面，测试组件的ISCground，那么测试点的反射率为：ISCsky/ISCground。
图5
4.3 组件安装高度的影响
组件离地高度是背面增益的第2个影响因素，根据光学模拟，当组件离地高度高于1m以上时，背面接收的辐照度Grear与辐照均一性都开始增加到稳定值。
图6
阵列边缘的位置受到的背面辐照会较高，上下排也有所不同，可考虑接入不同的逆变器MPPT支路安装倾角的选择。
当离地高度在1米以下，发电增益随组件离地高度的变化较为明显，而高度达到1米以上时，发电增益随高度的增加则较为缓慢。因此，设计时需要根据发电量、当地的风载荷、安装场地的面积、安装的土地平整度等选择最佳的安装高度。
5、发电增益的计算公式
其中：
a = 1.037
A = 组件前后间距
E = 2.718
B = 8.691
H = 组件最低点和地面之间的距离
c = 0.125
适用范围：组件倾角10°至30°，组件朝向正南，组件安装方式为横向或纵向。
来源：隆基乐叶、坎德拉学院
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