Nennleistung und Standard -Testbedingungen (STC)
Die Leistung eines Photovoltaikmoduls wird im Allgemeinen unter Standard-Testbedingungen (STC) gemessen, definiert durch den IEC 60904-1 Standard:
- Bestrahlungsanstrahlung von 1000 W/m² (optimales Sonnenlicht)
- Modultemperatur bei 25 ° C
- Standardisiertes Lichtspektrum (IEC 60904-3)
Bifaziale Module, die Licht auf beiden Seiten erfassen, können die Produktion durch Bodenreflexion (Albedo) verbessern. PVGIS Modelliert diese Module noch nicht, aber ein Ansatz ist die Verwendung von BNPI (Bestrahlungsanstrengung bifacial namenschild), die definiert als: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0,135), wobei φ der Bifacialial -Faktor ist.
Einschränkungen der bifacial module: Für Gebäudeinstallationen, bei denen die Rückseite des Moduls behindert ist, sind nicht geeignet. Variable Leistung in Abhängigkeit von der Orientierung (z. B. Nord-Süd-Achse mit Ost-West-Aussicht).
Schätzung der tatsächlichen Leistung von PV -Modulen
Die tatsächlichen Betriebsbedingungen von PV -Panels unterscheiden sich von Standardbedingungen (STC), die die Ausgangsleistung beeinflussen. PVGIS.COM Wendet mehrere Korrekturen an, um diese Variablen einzubeziehen.
1. Reflexion und Inzidenz des Lichts
Wenn Licht auf ein PV -Modul trifft, wird ein Teil reflektiert, ohne in Strom umgewandelt zu werden. Je akuter der Inzidenzwinkel ist, desto größer ist der Verlust.
- Auswirkungen auf die Produktion: Durchschnittlich führt dieser Effekt einen Verlust von 2 bis 4%, verringert für Sonnenverfolgungssysteme.
2. Effekt des Sonnenspektrums auf die PV -Effizienz
Solarmodule sind empfindlich gegenüber bestimmten Wellenlängen des Lichtspektrums, die je nach PV -Technologie variieren:
- Kristallines Silizium (C-Si): empfindlich gegenüber Infrarot und sichtbarem Licht
- CDTE, CIGS, A-SI: unterschiedliche Empfindlichkeit, mit einer verringerten Reaktion im Infrarot
Faktoren, die das Spektrum beeinflussen: Morgen- und Abendlicht ist roter.
Wolkige Tage erhöhen den Anteil des blauen Lichts. Der spektrale Effekt beeinflusst die PV -Leistung direkt. PVGIS.COM Verwendet Satellitendaten, um diese Variationen anzupassen, und integriert diese Korrekturen in seine Berechnungen.
Abhängigkeit der PV -Leistung von Bestrahlung und Temperatur
Temperatur und Effizienz
Die Effizienz von PV -Panels nimmt je nach Technologie mit der Modultemperatur ab:
Bei hoher Bestrahlung (>1000 w/m²), Modultemperatur erhöht: Effizienzverlust
Bei niedriger Bestrahlung (<400 w/m²), Effizienz variiert je nach Art der PV -Zelle
Modellierung in PVGIS.COM
PVGIS.COM Passt die PV -Leistung anhand der Bestrahlungsstärke (G) und der Modultemperatur (TM) anhand eines mathematischen Modells (Huld et al., 2011) an:
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Die für jede PV-Technologie spezifischen Koeffizienten (C-SI, CDTE, CIGS) werden aus experimentellen Messungen abgeleitet und angewendet auf PVGIS.COM Simulationen.
Modellierung der Temperatur der PV -Module
- Faktoren, die die Modultemperatur beeinflussen (TM)
- Umgebungslufttemperatur (TA)
- Sonneneinstrahlung (g)
- Lüftung (W) - Starker Wind kühlt das Modul ab
-
Temperaturmodell in PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Die Koeffizienten U0 und U1 variieren je nach Art der Installation:
| PV -Technologie | Installation | U0 (W/° C-M²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| C-Si | Freistehend | 26.9 | 26.9 |
| C-Si | Bipv/bapv | 20.0 | 20.0 |
| Cig | Freistehend | 22.64 | 22.64 |
| Cig | Bipv/bapv | 20.0 | 20.0 |
| CDTE | Freistehend | 23.37 | 23.37 |
| CDTE | Bipv/bapv | 20.0 | 20.0 |
Systemverluste und Alterung von PV -Modulen
Alle vorherigen Berechnungen liefern die Leistung auf Modulebene, aber andere Verluste müssen berücksichtigt werden:
- Umrechnungsverluste (Wechselrichter)
- Verkabelungsverluste
- Leistungsunterschiede zwischen Modulen
- Alterung der PV -Panels
Laut der Studie von Jordan & Kurtz (2013) verlieren PV -Panels durchschnittlich 0,5% der Stromversorgung pro Jahr. Nach 20 Jahren wird ihre Leistung auf 90% ihres Anfangswertes reduziert.
- PVGIS.COM empfiehlt, im ersten Jahr einen anfänglichen Systemverlust von 3% zu betreten, um die Systemabbauungen und dann 0,5% pro Jahr zu berücksichtigen.
Andere Faktoren, die nicht berücksichtigt werden in PVGIS
Einige Effekte beeinflussen die PV -Produktion, sind aber nicht in enthalten PVGIS:
- Schnee auf den Panels: Reduziert die Produktion drastisch. Hängt von der Häufigkeit und Dauer des Schneefalls ab.
- Ansammlung von Staub und Schmutz: Verringert die PV -Leistung je nach Reinigung und Niederschlag.
- Teilschattierung: Hat einen starken Einfluss, wenn ein Modul schattiert ist. Dieser Effekt muss während der PV -Installation verwaltet werden.
Abschluss
Dank der Fortschritte in der Photovoltaikmodellierung und der Satellitendaten, PVGIS.COM Ermöglicht eine genaue Schätzung der Ausgangsleistung von PV -Modulen unter Berücksichtigung von Umwelt- und technologischen Effekten.
Warum benutzen PVGIS.COM?
Erweiterte Modellierung der Bestrahlungsstärke und Modultemperatur
Korrekturen basierend auf klimatischen und spektralen Daten
Zuverlässige Schätzung von Systemverlusten und Altern des Panels
Optimierung der Sonnenproduktion für jede Region