Berekening van die drywing van fotovoltaïese modules

solar_panel

Die produksie van sonenergie hang hoofsaaklik af van sonbestralings, maar ook van talle omgewings- en tegniese faktore.

PVGIS.COM Integreer hierdie elemente om presiese modellering van die werkverrigting van fotovoltaïese stelsels (PV) aan te bied.

Nominale krag en standaardtoetsvoorwaardes (STC)

Die werkverrigting van 'n fotovoltaïese module word gewoonlik gemeet onder standaardtoetsvoorwaardes (STC), gedefinieer deur die IEC 60904-1 standaard:

  • Bestraling van 1000 w/m² (optimale sonlig)
  • Module temperatuur by 25 ° C
  • Gestandaardiseerde ligspektrum (IEC 60904-3)

Bifacial -modules, wat lig aan beide kante vaslê, kan die produksie deur grondrefleksie (albedo) verbeter. PVGIS Model nog nie hierdie modules nie, maar een benadering is om BNPI (Bifacial Nameplate Irradiance), gedefinieer as: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0.135), waar φ die tweeslagtige faktor is.

Beperkings van bifasiale modules: Ongeskik vir gebou-geïntegreerde installasies waar die agterkant van die module belemmer is. Veranderlike werkverrigting afhangende van die oriëntasie (bv. Noord-Suid-as met die ooste-wes-gesig).

Skatting van die werklike krag van PV -modules

Die werklike werkstoestande van PV -panele verskil van standaard (STC) toestande, wat die uitsetkrag beïnvloed. PVGIS.COM pas verskillende korreksies toe om hierdie veranderlikes in te sluit.

1. Refleksie en voorkomshoek van lig

As lig 'n PV -module tref, word 'n gedeelte weerkaats sonder om in elektrisiteit omgeskakel te word. Hoe skerp die voorkomshoek, hoe groter is die verlies.

  • Impak op die produksie: Hierdie effek veroorsaak gemiddeld 2 tot 4%, verminder vir sonkragopsporingstelsels.

2. Effek van die sonkragspektrum op PV -doeltreffendheid

Sonpanele is sensitief vir sekere golflengtes van die ligspektrum, wat volgens PV -tegnologie wissel:

  • Kristallyne silikon (C-SI): sensitief vir infrarooi en sigbare lig
  • CDTE, CIGS, A-SI: verskillende sensitiwiteit, met 'n verminderde respons in die infrarooi

Faktore wat die spektrum beïnvloed: Oggend- en aandlig is rooier.

Bewolkte dae verhoog die persentasie blou lig. Die spektrale effek beïnvloed PV -krag direk. PVGIS.COM Gebruik satellietdata om hierdie variasies aan te pas en integreer hierdie korreksies in die berekeninge daarvan.

Afhanklikheid van PV -krag van bestraling en temperatuur

Temperatuur en doeltreffendheid

Afhangend van die tegnologie, neem die doeltreffendheid van PV -panele af met module temperatuur:

By hoë bestralings (>1000 w/m²), module temperatuur neem toe: verlies aan doeltreffendheid

By lae bestraling (<400 w/m²), Doeltreffendheid wissel volgens die tipe PV -sel

Modellering in PVGIS.COM

PVGIS.COM Pas PV -krag aan op grond van bestraling (G) en module temperatuur (TM) met behulp van 'n wiskundige model (Huld et al., 2011):

P = (g/1000) * a * eff (g, tm)

Die koëffisiënte wat spesifiek vir elke PV-tegnologie (C-SI, CDTE, CIGS) is, is afgelei van eksperimentele metings en toegepas op PVGIS.COM simulasies.

Modellering van die temperatuur van PV -modules

  • Faktore wat die module temperatuur beïnvloed (TM)
  • Omringende lugtemperatuur (TA)
  • Sonbestraling (G)
  • Ventilasie (W) - Sterk wind koel die module af
  • Temperatuurmodel in PVGIS (Faiman, 2008):

    Tm = ta + g / (u0 + u1w)
    Die koëffisiënte U0 en U1 wissel volgens die tipe installasie:

PV -tegnologie Installasie U0 (w/° C-m²) U1 (WS/° C-M³)
C-SI Vrystaande 26.9 26.9
C-SI BIPV/BAPV 20.0 20.0
CIG's Vrystaande 22.64 22.64
CIG's BIPV/BAPV 20.0 20.0
CDTE Vrystaande 23.37 23.37
CDTE BIPV/BAPV 20.0 20.0

Stelselverliese en veroudering van PV -modules

Al die vorige berekeninge bied die drywing op die modulevlak, maar ander verliese moet oorweeg word:

  • Omskakelingsverliese (omskakelaar)
  • Bedradingverliese
  • Verskille in krag tussen modules
  • Veroudering van die PV -panele

Volgens die studie deur Jordan & Kurtz (2013) verloor PV -panele gemiddeld 0,5% van die krag per jaar. Na 20 jaar word hul krag verminder tot 90% van hul aanvanklike waarde.

  • PVGIS.COM Beveel aan dat u 'n aanvanklike stelselverlies van 3% vir die eerste jaar aangaan om rekening te hou met die agteruitgang van die stelsel, dan 0,5% per jaar.

Ander faktore word nie in ag geneem nie PVGIS

Sommige gevolge beïnvloed PV -produksie, maar is nie ingesluit nie PVGIS,

  • Sneeu op die panele: Verminder die produksie drasties. Hang af van die frekwensie en duur van die sneeuval.
  • Opeenhoping van stof en vuil: Verminder PV -krag, afhangende van skoonmaak en neerslag.
  • Gedeeltelike skadu: Het 'n sterk impak as 'n module skadu is. Hierdie effek moet tydens PV -installasie bestuur word.

Konklusie

Danksy vooruitgang in fotovoltaïese modellering en satellietdata, PVGIS.COM Maak voorsiening vir presiese beraming van die uitsetkrag van PV -modules met inagneming van omgewings- en tegnologiese effekte.

Waarom gebruik PVGIS.COM?

Gevorderde modellering van bestraling en module temperatuur

Korreksies gebaseer op klimaats- en spektrale data

Betroubare beraming van stelselverliese en veroudering van die paneel

Optimalisering van sonproduksie vir elke streek