ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલોની શક્તિની ગણતરી

નોમિનલ પાવર અને સ્ટાન્ડર્ડ ટેસ્ટ કન્ડિશન્સ (STC)

ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલનું પ્રદર્શન સામાન્ય રીતે IEC 60904-1 સ્ટાન્ડર્ડ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત માનક પરીક્ષણ શરતો (STC) હેઠળ માપવામાં આવે છે:

• 1000 W/m² નું વિકિરણ (શ્રેષ્ઠ સૂર્યપ્રકાશ)
• મોડ્યુલ તાપમાન 25 ° સે
• પ્રમાણભૂત પ્રકાશ સ્પેક્ટ્રમ (IEC 60904-3)

બાયફેશિયલ મોડ્યુલ્સ, જે બંને બાજુઓ પર પ્રકાશ મેળવે છે, તે જમીનના પ્રતિબિંબ (આલ્બેડો) દ્વારા ઉત્પાદનમાં સુધારો કરી શકે છે. PVGIS હજી સુધી આ મોડ્યુલોનું મોડેલ બનાવતું નથી, પરંતુ એક અભિગમ BNPI (બાયફેસિયલ નેમપ્લેટ ઇરેડિયન્સ) નો ઉપયોગ કરવાનો છે, જે આ રીતે વ્યાખ્યાયિત છે: P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0.135), જ્યાં φ એ દ્વિપક્ષીયતા પરિબળ છે.

બાયફેસિયલ મોડ્યુલોની મર્યાદાઓ: બિલ્ડીંગ-ઇન્ટિગ્રેટેડ ઇન્સ્ટોલેશન માટે અયોગ્ય જ્યાં મોડ્યુલનો પાછળનો ભાગ અવરોધિત છે. ઓરિએન્ટેશન (દા.ત., પૂર્વ-પશ્ચિમ મુખ સાથે ઉત્તર-દક્ષિણ અક્ષ) પર આધાર રાખીને પરિવર્તનશીલ કામગીરી.

પીવી મોડ્યુલ્સની વાસ્તવિક શક્તિનો અંદાજ

PV પેનલ્સની વાસ્તવિક ઓપરેટિંગ શરતો પ્રમાણભૂત (STC) પરિસ્થિતિઓથી અલગ છે, જે આઉટપુટ પાવરને અસર કરે છે. PVGIS.COM આ ચલોને સમાવિષ્ટ કરવા માટે ઘણા સુધારાઓ લાગુ કરે છે.

1. પ્રકાશની ઘટનાનું પ્રતિબિંબ અને કોણ

જ્યારે પ્રકાશ PV મોડ્યુલને અથડાવે છે, ત્યારે એક ભાગ વીજળીમાં રૂપાંતરિત થયા વિના પ્રતિબિંબિત થાય છે. ઘટનાનો કોણ જેટલો તીવ્ર હશે, તેટલું વધારે નુકસાન.

• ઉત્પાદન પર અસર: સરેરાશ, આ અસર 2 થી 4% ની ખોટનું કારણ બને છે, જે સૌર ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ માટે ઘટાડે છે.

2. પીવી કાર્યક્ષમતા પર સૌર સ્પેક્ટ્રમની અસર

સોલાર પેનલ્સ પ્રકાશ સ્પેક્ટ્રમની અમુક તરંગલંબાઇઓ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે, જે પીવી ટેકનોલોજી દ્વારા બદલાય છે:

• સ્ફટિકીય સિલિકોન (c-Si): ઇન્ફ્રારેડ અને દૃશ્યમાન પ્રકાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ
• CdTe, CIGS, a-Si: વિવિધ સંવેદનશીલતા, ઇન્ફ્રારેડમાં ઓછા પ્રતિભાવ સાથે

સ્પેક્ટ્રમને અસર કરતા પરિબળો: સવાર અને સાંજનો પ્રકાશ વધુ લાલ હોય છે.

વાદળછાયું દિવસો વાદળી પ્રકાશનું પ્રમાણ વધારે છે. સ્પેક્ટ્રલ અસર પીવી પાવરને સીધી અસર કરે છે. PVGIS.COM આ ભિન્નતાઓને સમાયોજિત કરવા માટે સેટેલાઇટ ડેટાનો ઉપયોગ કરે છે અને આ સુધારાઓને તેની ગણતરીઓમાં એકીકૃત કરે છે.

ઇરેડિયન્સ અને તાપમાન પર પીવી પાવરની નિર્ભરતા

તાપમાન અને કાર્યક્ષમતા

PV પેનલ્સની કાર્યક્ષમતા ટેક્નોલોજીના આધારે મોડ્યુલ તાપમાન સાથે ઘટે છે:

ઉચ્ચ વિકિરણ પર (>1000 W/m²), મોડ્યુલ તાપમાન વધે છે: કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો

ઓછા વિકિરણ પર (<400 W/m²), કાર્યક્ષમતા પીવી સેલના પ્રકાર અનુસાર બદલાય છે

માં મોડેલિંગ PVGIS.COM

PVGIS.COM ગાણિતિક મોડલ (Huld et al., 2011) નો ઉપયોગ કરીને વિકિરણ (G) અને મોડ્યુલ તાપમાન (Tm) પર આધારિત PV પાવરને સમાયોજિત કરે છે:

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

દરેક PV ટેક્નોલોજી (c-Si, CdTe, CIGS) માટે વિશિષ્ટ ગુણાંક પ્રાયોગિક માપનમાંથી લેવામાં આવે છે અને તેના પર લાગુ થાય છે. PVGIS.COM અનુકરણ

પીવી મોડ્યુલ્સના તાપમાનનું મોડેલિંગ

• મોડ્યુલ તાપમાન (Tm) ને અસર કરતા પરિબળો
• આસપાસના હવાનું તાપમાન (Ta)
• સૌર વિકિરણ (G)
• વેન્ટિલેશન (W) - જોરદાર પવન મોડ્યુલને ઠંડુ કરે છે
• માં તાપમાન મોડલ PVGIS (ફૈમન, 2008):

  Tm = Ta + G / (U0 + U1W)
  ગુણાંક U0 અને U1 ઇન્સ્ટોલેશનના પ્રકાર અનુસાર બદલાય છે:

પીવી ટેકનોલોજી	સ્થાપન	U0 (W/°C-m²)	U1 (Ws/°C-m³)
c-Si	ફ્રીસ્ટેન્ડિંગ	26.9	26.9
c-Si	BIPV/BAPV	20.0	20.0
CIGS	ફ્રીસ્ટેન્ડિંગ	22.64	22.64
CIGS	BIPV/BAPV	20.0	20.0
CdTe	ફ્રીસ્ટેન્ડિંગ	23.37	23.37
CdTe	BIPV/BAPV	20.0	20.0

PV મોડ્યુલોની સિસ્ટમ નુકશાન અને વૃદ્ધત્વ

અગાઉની તમામ ગણતરીઓ મોડ્યુલ સ્તરે શક્તિ પ્રદાન કરે છે, પરંતુ અન્ય નુકસાનને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે:

• રૂપાંતરણ નુકશાન (ઇન્વર્ટર)
• વાયરિંગ નુકસાન
• મોડ્યુલો વચ્ચે પાવરમાં તફાવત
• પીવી પેનલ્સનું વૃદ્ધત્વ

Jordan & Kurtz (2013)ના અભ્યાસ મુજબ, PV પેનલ્સ દર વર્ષે સરેરાશ 0.5% પાવર ગુમાવે છે. 20 વર્ષ પછી, તેમની શક્તિ તેમના પ્રારંભિક મૂલ્યના 90% સુધી ઘટાડવામાં આવે છે.

• PVGIS.COM સિસ્ટમ ડિગ્રેડેશન માટે પ્રથમ વર્ષ માટે 3% ની પ્રારંભિક સિસ્ટમ નુકશાન દાખલ કરવાની ભલામણ કરે છે, પછી દર વર્ષે 0.5%.

અન્ય પરિબળો ધ્યાનમાં લેવામાં આવતા નથી PVGIS

કેટલીક અસરો PV ઉત્પાદનને પ્રભાવિત કરે છે પરંતુ તેમાં શામેલ નથી PVGIS:

• પેનલ્સ પર બરફ: ઉત્પાદનમાં ભારે ઘટાડો કરે છે. હિમવર્ષાની આવર્તન અને અવધિ પર આધાર રાખે છે.
• ધૂળ અને ગંદકીનું સંચય: સફાઈ અને વરસાદના આધારે પીવી પાવર ઘટાડે છે.
• આંશિક શેડિંગ: જો મોડ્યુલ શેડમાં હોય તો તેની મજબૂત અસર હોય છે. પીવી ઇન્સ્ટોલેશન દરમિયાન આ અસરનું સંચાલન કરવું આવશ્યક છે.

નિષ્કર્ષ

ફોટોવોલ્ટેઇક મોડેલિંગ અને સેટેલાઇટ ડેટામાં પ્રગતિ માટે આભાર, PVGIS.COM પર્યાવરણીય અને તકનીકી અસરોને ધ્યાનમાં લઈને પીવી મોડ્યુલોની આઉટપુટ શક્તિના ચોક્કસ અંદાજ માટે પરવાનગી આપે છે.

શા માટે ઉપયોગ કરો PVGIS.COM?

વિકિરણ અને મોડ્યુલ તાપમાનનું અદ્યતન મોડેલિંગ

આબોહવા અને સ્પેક્ટ્રલ ડેટા પર આધારિત સુધારાઓ

સિસ્ટમના નુકસાન અને પેનલ વૃદ્ધત્વનો વિશ્વસનીય અંદાજ

દરેક ક્ષેત્ર માટે સૌર ઉત્પાદનનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન