Nominala Potenco kaj Normaj Testkondiĉoj (STC)
La agado de fotovoltaeca modulo estas ĝenerale mezurita sub Normaj Testkondiĉoj (STC), difinita per la IEC 60904-1 normo:
- Radiado de 1000 W/m² (optimuma sunlumo)
- Modula temperaturo je 25 °C
- Normigita luma spektro (IEC 60904-3)
Duvizaĝaj moduloj, kiuj kaptas lumon ambaŭflanke, povas plibonigi produktadon per grunda reflektado (albedo). PVGIS ankoraŭ ne modeligas tiujn modulojn, sed unu aliro estas uzi BNPI (Bifacial Nameplate Irradiance), difinitan kiel: P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0.135), kie φ estas la duvizaĝa faktoro.
Limigoj de duvizaĝaj moduloj: Maltaŭga por konstruaĵo-integraj instalaĵoj kie la malantaŭo de la modulo estas obstrukcita. Varia agado depende de la orientiĝo (ekz., Norda-Suda akso kun Oriento-Okcidento).
Takso de la Fakta Potenco de PV-Moduloj
La faktaj funkciigadkondiĉoj de PV-paneloj diferencas de normaj (STC) kondiĉoj, kiuj influas la eligpotencon. PVGIS.COM aplikas plurajn korektojn por korpigi ĉi tiujn variablojn.
1. Reflektado kaj Angulo de Incidenco de Lumo
Kiam lumo trafas PV-modulon, parto estas reflektita sen esti konvertita en elektron. Ju pli akra la angulo de incidenco, des pli granda la perdo.
- Efiko al produktado: Averaĝe, ĉi tiu efiko kaŭzas perdon de 2 ĝis 4%, reduktita por sunaj spursistemoj.
2. Efiko de la Suna Spektro sur PV-Efikeco
Sunpaneloj estas sentemaj al certaj ondolongoj de la lumspektro, kiuj varias je PV-teknologio:
- Kristala Silicio (c-Si): sentema al infraruĝa kaj videbla lumo
- CdTe, CIGS, a-Si: Malsama sentemo, kun reduktita respondo en la infraruĝo
Faktoroj influantaj la spektron: Matena kaj vespera lumo estas pli ruĝa.
Nubaj tagoj pliigas la proporcion de blua lumo. La spektra efiko rekte influas PV-potencon. PVGIS.COM uzas satelitajn datumojn por alĝustigi tiujn variojn kaj integras tiujn korektojn en ĝiajn kalkulojn.
Dependeco de PV-Potenco sur Irradiado kaj Temperaturo
Temperaturo kaj Efikeco
La efikeco de PV-paneloj malpliiĝas kun modula temperaturo, depende de la teknologio:
Ĉe alta radiado (>1000 W/m²), modula temperaturo pliiĝas: Perdo de efikeco
Je malalta radiado (<400 W/m²), efikeco varias laŭ la speco de PV-ĉelo
Modelado en PVGIS.COM
PVGIS.COM ĝustigas PV-potencon bazitan sur radiado (G) kaj modultemperaturo (Tm) uzante matematikan modelon (Huld et al., 2011):
P = (G/1000) * A * eff (G, Tm)
La koeficientoj specifaj por ĉiu PV-teknologio (c-Si, CdTe, CIGS) estas derivitaj de eksperimentaj mezuradoj kaj aplikitaj al PVGIS.COM simulaĵoj.
Modeligado de la Temperaturo de PV-Moduloj
- Faktoroj influantaj la modulan temperaturon (Tm)
- Ĉirkaŭaera temperaturo (Ta)
- Suna radiado (G)
- Ventolado (W) - Forta vento malvarmigas la modulon
-
Temperaturmodelo en PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = Ta + G / (U0 + U1W)
La koeficientoj U0 kaj U1 varias laŭ la speco de instalaĵo:
| PV Teknologio | Instalado | U0 (W/°C-m²) | U1 (Ws/°C-m³) |
|---|---|---|---|
| c-Si | Sendependa | 26.9 | 26.9 |
| c-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CIGS | Sendependa | 22.64 | 22.64 |
| CIGS | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CdTe | Sendependa | 23.37 | 23.37 |
| CdTe | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Sistemaj Perdoj kaj Maljuniĝo de PV-Moduloj
Ĉiuj antaŭaj kalkuloj disponigas la potencon ĉe la modulnivelo, sed aliaj perdoj devas esti pripensitaj:
- Konvertaj perdoj (invetilo)
- Perdoj de cableado
- Diferencoj en potenco inter moduloj
- Maljuniĝo de la PV-paneloj
Laŭ la studo de Jordan & Kurtz (2013), PV-paneloj perdas averaĝe 0.5% de potenco jare. Post 20 jaroj, ilia potenco estas reduktita al 90% de ilia komenca valoro.
- PVGIS.COM rekomendas enigi komencan sistemperdon de 3% dum la unua jaro por respondeci pri sistemadegeneroj, tiam 0.5% jare.
Aliaj Faktoroj Ne Konsideritaj en PVGIS
Iuj efikoj influas PV-produktadon sed ne estas inkluzivitaj PVGIS:
- Neĝo sur la paneloj: Draste reduktas produktadon. Dependas de la ofteco kaj daŭro de neĝado.
- Akumulo de polvo kaj malpuraĵo: Malpliigas PV-potencon, depende de purigado kaj precipitaĵo.
- Parta ombrigo: Havas fortan efikon se modulo estas ombrita. Ĉi tiu efiko devas esti administrita dum PV-instalado.
Konkludo
Danke al progresoj en fotovoltaeca modelado kaj satelitaj datumoj, PVGIS.COM ebligas precizan takson de la produktadpotenco de PV-moduloj konsiderante mediajn kaj teknologiajn efikojn.
Kial Uzu PVGIS.COM?
Altnivela modeligado de radiado kaj modula temperaturo
Korektoj bazitaj sur klimataj kaj spektraj datumoj
Fidinda takso de sistemaj perdoj kaj panela maljuniĝo
Optimumigo de suna produktado por ĉiu regiono