Aurinkosähkömoduulien tehon laskeminen

solar_panel

Aurinkoenergian tuotanto riippuu pääasiassa aurinkoenergiasta, mutta myös lukuisista ympäristö- ja teknisistä tekijöistä.

PVGIS.COM Integroi nämä elementit tarjoamaan tarkan mallinnuksen aurinkosähköjärjestelmien (PV) järjestelmien suorituskyvystä.

Nimellisteho ja vakiotestausolosuhteet (STC)

Avalanehdon moduulin suorituskyky mitataan yleensä vakiokokeissa (STC), määritelty IEC 60904-1 -standardilla:

  • Säteily 1000 W/m² (optimaalinen auringonvalo)
  • Moduulin lämpötila 25 ° C: ssa
  • Standardoitu valospektri (IEC 60904-3)

Bifacial -moduulit, jotka vangitsevat valon molemmilta puolilta, voivat parantaa tuotantoa maanpeiteillä (albedo). PVGIS ei vielä mallinnta näitä moduuleja, mutta yksi lähestymistapa on käyttää BNPI: tä (kaksisuuntainen tyyppikilven säteily), joka on määritelty seuraavasti: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0,135), missä φ on bifacialisuuskerroin.

Bifacial -moduulien rajoitukset: Uskoton rakennusten integroiduille asennuksille, joissa moduulin takaosa on estetty. Muuttuva suorituskyky suuntautumisesta riippuen (esim. Pohjois-etelä-akseli, jonka itä-länsi on).

PV -moduulien todellisen voiman arviointi

PV -paneelien todelliset käyttöolosuhteet eroavat standardi (STC) -olosuhteista, jotka vaikuttavat lähtötehoon. PVGIS.COM Sovelletaan useita korjauksia näiden muuttujien sisällyttämiseksi.

1. Valon heijastus ja kulma

Kun Light osuu PV -moduuliin, osa heijastuu muuntamatta sähköksi. Mitä akuuttinen esiintymiskulma, sitä suurempi tappio on.

  • Vaikutus tuotantoon: Keskimäärin tämä vaikutus aiheuttaa 2–4%: n menetystä, joka on vähentynyt aurinkoenergian seurantajärjestelmissä.

2. aurinkospektrin vaikutus PV -tehokkuuteen

Aurinkopaneelit ovat herkkiä tietyille valonspektrin aallonpituuksille, jotka vaihtelevat PV -tekniikan mukaan:

  • Kiteinen pii (C-Si): herkkä infrapuna- ja näkyvälle valolle
  • Cdte, CIGS, A-Si: Erilainen herkkyys, vähentynyt vaste infrapunassa

Spektriin vaikuttavat tekijät: Aamu- ja iltavalo on punaisempi.

Pilviset päivät lisäävät sinisen valon osuutta. Spektrivaikutus vaikuttaa suoraan PV -voimaan. PVGIS.COM Käyttää satelliittitietoja näiden muunnelmien säätämiseen ja näiden korjausten integroimiseen laskelmiin.

PV -tehon riippuvuus säteilytyksestä ja lämpötilasta

Lämpötila ja tehokkuus

PV -paneelien tehokkuus laskee moduulin lämpötilan kanssa tekniikasta riippuen:

Korkealla säteilyllä (>1000 w/m²), moduulin lämpötila nousee: tehokkuuden menetys

Alhaisella säteilyllä (<400 w/m²), tehokkuus vaihtelee PV -solun tyypin mukaan

Malli PVGIS.COM

PVGIS.COM Säätää PV -tehoa säteilyn (G) ja moduulin lämpötilaan (TM) käyttämällä matemaattista mallia (Huld et ai., 2011):

P = (g/1000) * a * eff (g, tm)

Jokaiselle PV-tekniikalle ominaiset kertoimet (C-Si, CDTE, CIGS) on johdettu kokeellisista mittauksista ja sovelletaan PVGIS.COM simulaatiot.

PV -moduulien lämpötilan mallintaminen

  • Moduulin lämpötilaan vaikuttavat tekijät (TM)
  • Ympäristön ilman lämpötila (TA)
  • Aurinkoenergia (g)
  • Ilmanvaihto (W) - Vahva tuuli jäähdyttää moduulin
  • Lämpötilamalli jhk PVGIS (Faiman, 2008):

    Tm = ta + g / (u0 + u1w)
    Kertoimet U0 ja U1 vaihtelevat asennustyypin mukaan:

PV -tekniikka Asennus U0 (w/° C-m²) U1 (WS/° C-M³)
c-Si Vapaasti seisova 26.9 26.9
c-Si BIPV/BAPV 20.0 20.0
Sikarit Vapaasti seisova 22.64 22.64
Sikarit BIPV/BAPV 20.0 20.0
Cdte Vapaasti seisova 23.37 23.37
Cdte BIPV/BAPV 20.0 20.0

Järjestelmähäviöt ja PV -moduulien ikääntyminen

Kaikki aiemmat laskelmat tarjoavat tehon moduulitasolla, mutta muita tappioita on otettava huomioon:

  • Muutoshäviöt (invertteri)
  • Johdotushäviöt
  • Moduulien väliset tehoerot
  • PV -paneelien ikääntyminen

Jordan & Kurtzin (2013) tutkimuksen mukaan PV -paneelit menettävät keskimäärin 0,5% tehosta vuodessa. 20 vuoden kuluttua heidän voimansa pienenee 90%: iin heidän alkuperäisestä arvostaan.

  • PVGIS.COM Suosittelee, että pääset ensimmäiseen vuoteen 3%: n alkuperäisen järjestelmän tappiota järjestelmän hajoamisen huomioon ottamiseksi, sitten 0,5% vuodessa.

Muita tekijöitä, joita ei oteta huomioon PVGIS

Jotkut vaikutukset vaikuttavat PV -tuotantoon, mutta niitä ei sisällytetä PVGIS-

  • Lunta paneeleissa: Vähentää dramaattisesti tuotantoa. Riippuu lumisateen taajuudesta ja kestosta.
  • Pölyn ja lian kertyminen: Vähentää PV -tehoa puhdistuksesta ja sademäärästä riippuen.
  • Osittainen varjostus: On vahva vaikutus, jos moduuli on varjostettu. Tätä vaikutusta on hallittava PV -asennuksen aikana.

Johtopäätös

Photosholec -mallinnuksen ja satelliittitietojen edistymisen ansiosta PVGIS.COM mahdollistaa PV -moduulien lähtötehon tarkan arvioinnin ottamalla huomioon ympäristö- ja teknologiset vaikutukset.

Miksi käyttää PVGIS.COM?

Säteily- ja moduulin lämpötilan edistynyt mallintaminen

Ilmasto- ja spektritietoihin perustuvat korjaukset

Luotettava arvio järjestelmän menetyksistä ja paneelien ikääntymisestä

Aurinkokootannon optimointi jokaiselle alueelle