Nominel strøm og standard testbetingelser (STC)
Ydelsen af et fotovoltaisk modul måles generelt under standard testbetingelser (STC), defineret af IEC 60904-1-standarden:
- Bestråling på 1000 vægt/m² (optimal sollys)
- Modulstemperatur ved 25 ° C
- Standardiseret lysspektrum (IEC 60904-3)
Bifaciale moduler, der fanger lys på begge sider, kan forbedre produktionen gennem jordreflektion (albedo). PVGIS Modellerer endnu ikke disse moduler, men en tilgang er at bruge BNPI (bifacial navneskiltbestråling), defineret som: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0,135), hvor φ er bifacialitetsfaktoren.
Begrænsninger af bifaciale moduler: Uegnet til bygningsintegrerede installationer, hvor bagsiden af modulet er hindret. Variabel ydelse afhængigt af orienteringen (f.eks. Nord-syd-aksen med øst-vestvendt).
Estimering af PV -modulernes faktiske effekt
De faktiske driftsbetingelser for PV -paneler adskiller sig fra standard (STC) -betingelser, der påvirker udgangseffekten. PVGIS.COM Anvender adskillige korrektioner for at inkorporere disse variabler.
1. refleksion og incidensvinkel
Når lys rammer et PV -modul, reflekteres en del uden at blive omdannet til elektricitet. Jo mere akut forekomstvinkel, jo større er tabet.
- Påvirkning på produktionen: I gennemsnit forårsager denne effekt et tab på 2 til 4%, reduceret for solsporingssystemer.
2. Effekt af solspektret på PV -effektivitet
Solpaneler er følsomme over for visse bølgelængder af lysspektret, som varierer efter PV -teknologi:
- Krystallinsk silicium (C-SI): følsom over for infrarød og synligt lys
- CDTE, CIGS, A-SI: Forskellig følsomhed, med en reduceret respons i den infrarøde
Faktorer, der påvirker spektret: Morgen- og aftenlys er rødere.
Overskyede dage øger andelen af blåt lys. Den spektrale effekt påvirker direkte PV -effekt. PVGIS.COM Bruger satellitdata til at justere disse variationer og integrere disse korrektioner i dens beregninger.
Afhængighed af PV -magt af bestråling og temperatur
Temperatur og effektivitet
Effektiviteten af PV -paneler falder med modulets temperatur, afhængigt af teknologien:
Ved høj bestråling (>1000 w/m²), modulstemperaturen øges: tab af effektivitet
Ved lav bestråling (<400 W/m²), effektiviteten varierer afhængigt af typen af PV -celle
Modellering i PVGIS.COM
PVGIS.COM Justerer PV -effekt baseret på bestråling (G) og modulstemperatur (TM) ved hjælp af en matematisk model (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Koefficienterne, der er specifikke for hver PV-teknologi (C-SI, CDTE, CIGS), er afledt af eksperimentelle målinger og anvendes til PVGIS.COM Simuleringer.
Modellering af temperaturen på PV -moduler
- Faktorer, der påvirker modulstemperaturen (TM)
- Omgivende lufttemperatur (TA)
- Solbestråling (g)
- Ventilation (W) - Strong Wind afkøler modulet
-
Temperaturmodel i PVGIS (Faiman, 2008):
TM = TA + G / (U0 + U1W)
Koefficienterne U0 og U1 varierer afhængigt af installationstypen:
| PV -teknologi | Installation | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| c-si | Fritstående | 26.9 | 26.9 |
| c-si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cigs | Fritstående | 22.64 | 22.64 |
| Cigs | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cdte | Fritstående | 23.37 | 23.37 |
| Cdte | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Systemtab og aldring af PV -moduler
Alle de tidligere beregninger giver strømmen på modulniveau, men andre tab skal overvejes:
- Konverteringstab (inverter)
- Ledningstab
- Forskelle i magt mellem moduler
- Aldring af PV -panelerne
Ifølge undersøgelsen af Jordan & Kurtz (2013) taber PV -paneler i gennemsnit 0,5% af strømmen om året. Efter 20 år reduceres deres magt til 90% af deres oprindelige værdi.
- PVGIS.COM Anbefaler indtastning af et indledende systemtab på 3% for det første år for at redegøre for systemnedbrydninger og derefter 0,5% om året.
Andre faktorer, der ikke er taget i betragtning PVGIS
Nogle effekter påvirker PV -produktion, men er ikke inkluderet i PVGIS:
- Sne på panelerne: Reducerer produktionen drastisk. Afhænger af hyppigheden og varigheden af snefald.
- Akkumulering af støv og snavs: Reducerer PV -strøm, afhængigt af rengøring og nedbør.
- Delvis skygge: Har en stærk indflydelse, hvis et modul er skygge. Denne effekt skal styres under PV -installation.
Konklusion
Tak til fremskridt inden for fotovoltaisk modellering og satellitdata, PVGIS.COM muliggør præcis estimering af PV -modulernes udgangseffekt ved at tage hensyn til miljømæssige og teknologiske effekter.
Hvorfor bruge PVGIS.COM?
Avanceret modellering af bestråling og modulstemperatur
Korrektioner baseret på klimatiske og spektrale data
Pålidelig estimering af systemtab og aldring af paneler
Optimering af solproduktion for hver region