Cyfrifo Pŵer Modiwlau Ffotofoltaidd

solar_pannel

Mae cynhyrchu ynni solar yn dibynnu'n bennaf ar arbelydru solar, ond hefyd ar nifer o ffactorau amgylcheddol a thechnegol.

PVGIS.COM integreiddio'r elfennau hyn i gynnig modelu manwl gywir o berfformiad systemau ffotofoltäig (PV).

Pŵer Enwol ac Amodau Prawf Safonol (STC)

Yn gyffredinol, mae perfformiad modiwl ffotofoltäig yn cael ei fesur o dan Amodau Prawf Safonol (STC), a ddiffinnir gan safon IEC 60904-1:

  • Arbelydredd o 1000 W/m² (golau haul gorau posibl)
  • Tymheredd y modiwl ar 25 ° C
  • Sbectrwm golau safonol (IEC 60904-3)

Gall modiwlau deu-wyneb, sy'n dal golau ar y ddwy ochr, wella cynhyrchiant trwy adlewyrchiad daear (albedo). PVGIS nid yw'n modelu'r modiwlau hyn eto, ond un dull yw defnyddio BNPI (Bifacial Nameplate Irradiance), a ddiffinnir fel: P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0.135), lle φ yw'r ffactor bifaciality.

Cyfyngiadau modiwlau deuwyneb: Anaddas ar gyfer gosodiadau integredig adeilad lle mae rhwystr i gefn y modiwl. Perfformiad amrywiol yn dibynnu ar y cyfeiriadedd (ee, echel Gogledd-De gyda wyneb Dwyrain-Gorllewin).

Amcangyfrif o Bwer Gwirioneddol Modiwlau PV

Mae amodau gweithredu gwirioneddol paneli PV yn wahanol i amodau safonol (STC), sy'n effeithio ar y pŵer allbwn. PVGIS.COM cymhwyso sawl cywiriad i ymgorffori'r newidynnau hyn.

1. Myfyrdod ac Ongl Mynychder Goleuni

Pan fydd golau yn taro modiwl PV, mae cyfran yn cael ei adlewyrchu heb gael ei drawsnewid yn drydan. Po fwyaf acíwt yw ongl yr achosion, y mwyaf yw'r golled.

  • Effaith ar gynhyrchu: Ar gyfartaledd, mae'r effaith hon yn achosi colled o 2 i 4%, wedi'i leihau ar gyfer systemau olrhain solar.

2. Effaith y Sbectrwm Solar ar Effeithlonrwydd PV

Mae paneli solar yn sensitif i donfeddi penodol o'r sbectrwm golau, sy'n amrywio yn ôl technoleg PV:

  • Silicon grisialaidd (c-Si): Sensitif i olau isgoch a gweladwy
  • CdTe, CIGS, a-Si: Sensitifrwydd gwahanol, gyda llai o ymateb yn yr isgoch

Ffactorau sy'n dylanwadu ar y sbectrwm: Mae golau'r bore a'r hwyr yn goch.

Mae dyddiau cymylog yn cynyddu cyfran y golau glas. Mae'r effaith sbectrol yn dylanwadu'n uniongyrchol ar bŵer PV. PVGIS.COM yn defnyddio data lloeren i addasu'r amrywiadau hyn ac yn integreiddio'r cywiriadau hyn yn ei gyfrifiadau.

Dibyniaeth Pŵer PV ar Arbelydru a Thymheredd

Tymheredd ac Effeithlonrwydd

Mae effeithlonrwydd paneli PV yn gostwng gyda thymheredd modiwl, yn dibynnu ar y dechnoleg:

Ar arbelydru uchel (>1000 W/m²), tymheredd modiwl yn cynyddu: Colli effeithlonrwydd

Ar arbelydru isel (<400 W/m²), mae effeithlonrwydd yn amrywio yn ôl y math o gell PV

Modelu mewn PVGIS.COM

PVGIS.COM addasu pŵer PV yn seiliedig ar arbelydru (G) a thymheredd modiwl (Tm) gan ddefnyddio model mathemategol (Huld et al., 2011):

P = (G/1000) * A * eff(G, Tm)

Mae'r cyfernodau sy'n benodol i bob technoleg PV (c-Si, CdTe, CIGS) yn deillio o fesuriadau arbrofol ac yn cael eu cymhwyso i PVGIS.COM efelychiadau.

Modelu Tymheredd Modiwlau PV

  • Ffactorau sy'n dylanwadu ar dymheredd y modiwl (Tm)
  • Tymheredd aer amgylchynol (Ta)
  • Arbelydru solar (G)
  • Awyru (W) - Mae gwynt cryf yn oeri'r modiwl
  • Model tymheredd yn PVGIS (Faiman, 2008):

    Tm = Ta + G / (U0 + U1W)
    Mae'r cyfernodau U0 ac U1 yn amrywio yn ôl y math o osodiad:

Technoleg PV Gosodiad U0 (W/°C-m²) U1 (Ws/°C-m³)
c-Si Annibynnol 26.9 26.9
c-Si BIPV/BAPV 20.0 20.0
CIGS Annibynnol 22.64 22.64
CIGS BIPV/BAPV 20.0 20.0
CdTe Annibynnol 23.37 23.37
CdTe BIPV/BAPV 20.0 20.0

Modiwlau Ffotofoltäig yn Colli System a Heneiddio

Mae'r holl gyfrifiadau blaenorol yn darparu'r pŵer ar lefel y modiwl, ond rhaid ystyried colledion eraill:

  • Colledion trosi (gwrthdröydd)
  • Colledion gwifrau
  • Gwahaniaethau mewn pŵer rhwng modiwlau
  • Heneiddio'r paneli PV

Yn ôl yr astudiaeth gan Jordan & Kurtz (2013), mae paneli PV yn colli 0.5% o bŵer y flwyddyn ar gyfartaledd. Ar ôl 20 mlynedd, mae eu pŵer yn cael ei ostwng i 90% o'u gwerth cychwynnol.

  • PVGIS.COM yn argymell mynd i mewn i golled system gychwynnol o 3% am y flwyddyn gyntaf i gyfrif am ddiraddiadau system, yna 0.5% y flwyddyn.

Ffactorau Eraill Heb eu Hystyried yn PVGIS

Mae rhai effeithiau yn dylanwadu ar gynhyrchu ffotofoltäig ond nid ydynt wedi'u cynnwys yn PVGIS:

  • Eira ar y paneli: Yn lleihau cynhyrchiant yn sylweddol. Yn dibynnu ar amlder a hyd yr eira.
  • Cronni llwch a baw: Yn lleihau pŵer PV, yn dibynnu ar lanhau a dyodiad.
  • Cysgodi rhannol: Yn cael effaith gref os yw modiwl wedi'i dywyllu. Rhaid rheoli'r effaith hon yn ystod gosod PV.

Casgliad

Diolch i ddatblygiadau mewn modelu ffotofoltäig a data lloeren, PVGIS.COM caniatáu ar gyfer amcangyfrif manwl gywir o bŵer allbwn modiwlau PV trwy ystyried effeithiau amgylcheddol a thechnolegol.

Pam Defnyddio PVGIS.COM?

Modelu uwch o arbelydru a thymheredd modiwl

Cywiriadau yn seiliedig ar ddata hinsoddol a sbectrol

Amcangyfrif dibynadwy o golledion system a heneiddio paneli

Optimeiddio cynhyrchu solar ar gyfer pob rhanbarth