Номинална мощност и стандартни условия за изпитване (STC)
Производителността на фотоволтаичен модул обикновено се измерва при стандартни условия за изпитване (STC), дефинирана от стандарта IEC 60904-1:
- Облъчване от 1000 w/m² (оптимална слънчева светлина)
- Температура на модула при 25 ° C
- Стандартизиран светлинен спектър (IEC 60904-3)
Бифациални модули, които улавят светлина от двете страни, могат да подобрят производството чрез наземно отражение (албедо). PVGIS все още не моделира тези модули, но един подход е да се използва BNPI (бифациална облъчване на табелка с табела), дефиниран като: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0.135), където φ е бифакиалният фактор.
Ограничения на двуфациални модули: Неподходящи за интегрирани с изграждане инсталации, където задната част на модула е възпрепятствана. Променлива ефективност в зависимост от ориентацията (напр. Оста на север-юг с обърнат изток-запад).
Оценка на действителната мощност на PV модулите
Действителните работни условия на PV панелите се различават от стандартните (STC) условия, което засяга изходната мощност. PVGIS.COM прилага няколко корекции за включване на тези променливи.
1. Отражение и ъгъл на честота на светлината
Когато светлината удари PV модул, част се отразява, без да се преобразува в електричество. Колкото по -остър е ъгълът на честотата, толкова по -голяма е загубата.
- Въздействие върху производството: Средно този ефект причинява загуба от 2 до 4%, намалено за слънчеви системи за проследяване.
2. Ефект на слънчевия спектър върху ефективността на PV
Слънчевите панели са чувствителни към определени дължини на вълната на светлинния спектър, които варират в зависимост от PV технологията:
- Кристален силиций (C-Si): чувствителен към инфрачервена и видима светлина
- CDTE, CIGS, A-SI: Различна чувствителност, с намален отговор в инфрачервения
Фактори, влияещи върху спектъра: Сутрешната и вечерната светлина е по -червена.
Облачните дни увеличават дела на синята светлина. Спектралният ефект пряко влияе на PV мощността. PVGIS.COM Използва сателитни данни, за да коригира тези вариации и интегрира тези корекции в своите изчисления.
Зависимост на PV мощност от облъчване и температура
Температура и ефективност
Ефективността на PV панелите намалява с температурата на модула, в зависимост от технологията:
При високо облъчване (>1000 w/m²), Увеличаване на температурата на модула: загуба на ефективност
При ниско облъчване (<400 w/m²), ефективността варира в зависимост от вида на PV клетка
Моделиране в PVGIS.COM
PVGIS.COM Настройва PV мощност на базата на облъчване (G) и температура на модула (TM), използвайки математически модел (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Коефициентите, специфични за всяка PV технология (C-SI, CDTE, CIG), са получени от експериментални измервания и се прилагат към PVGIS.COM симулации.
Моделиране на температурата на PV модулите
- Фактори, влияещи върху температурата на модула (TM)
- Температура на атмосферния въздух (TA)
- Слънчево облъчване (ж)
- Вентилация (w) - силен вятър охлажда модула
-
Температурен модел в PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Коефициентите U0 и U1 варират в зависимост от вида на инсталирането:
| PV технология | Инсталация | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| C-Si | Свободно стоящо | 26.9 | 26.9 |
| C-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Цирли | Свободно стоящо | 22.64 | 22.64 |
| Цирли | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cdte | Свободно стоящо | 23.37 | 23.37 |
| Cdte | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Системни загуби и стареене на PV модули
Всички предишни изчисления осигуряват мощността на нивото на модула, но трябва да се вземат предвид други загуби:
- Загуби на преобразуване (инвертор)
- Загуби на окабеляване
- Разлики в мощността между модулите
- Стареене на PV панелите
Според проучването на Jordan & Kurtz (2013), PV панелите губят средно 0,5% от мощността годишно. След 20 години мощността им се намалява до 90% от първоначалната им стойност.
- PVGIS.COM Препоръчва да се въведе първоначална загуба на системата от 3% за първата година, за да се отчитат деградацията на системата, след това 0,5% годишно.
Други фактори, които не се вземат предвид в PVGIS
Някои ефекти влияят на производството на PV, но не са включени в PVGIS:
- Сняг на панелите: Драстично намалява производството. Зависи от честотата и продължителността на снеговалежа.
- Натрупване на прах и мръсотия: Намалява PV мощността, в зависимост от почистването и валежите.
- Частично засенчване: Има силно въздействие, ако модул е засенчен. Този ефект трябва да се управлява по време на PV инсталация.
Заключение
Благодарение на напредъка във фотоволтаичното моделиране и сателитни данни, PVGIS.COM Позволява прецизна оценка на изходната мощност на PV модулите, като се вземат предвид екологичните и технологичните ефекти.
Защо да използвам PVGIS.COM?
Разширено моделиране на температурата на облъчване и модул
Корекции въз основа на климатични и спектрални данни
Надеждна оценка на системните загуби и стареенето на панела
Оптимизация на слънчевото производство за всеки регион