नाममात्र की शक्ति और मानक परीक्षण शर्तें (STC)
एक पीवी मॉड्यूल की परफॉर्मेंस आमतौर पर मानक परीक्षण शर्तों (STC) के तहत मापी जाती है, जो कि IEC 60904-1 मानक का पालन करती है:
- सौर विकिरण 1000 W/m² (इष्टतम सौर प्रकाश एक्सपोज़र)
- मॉड्यूल तापमान 25°C
- मानकीकृत प्रकाश स्पेक्ट्रम (IEC 60904-3)
मुखी (Bifacial) पीवी मॉड्यूल, जो दोनों दिशाओं से प्रकाश को अवशोषित करते हैं, जमीन से परावर्तन (Albedo) के माध्यम से ऊर्जा उत्पादन को बढ़ा सकते हैं। PVGIS.COM फिलहाल इन मॉड्यूल्स की विशिष्ट मॉडलिंग नहीं करता है, लेकिन एक वैकल्पिक तरीका BNPI (Bifacial Nameplate Irradiance) का उपयोग करना है, जिसे निम्न प्रकार परिभाषित किया गया है: P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0.135), जहाँ φ द्विमुखीता (Bifaciality) कारक है।
द्विमुखी मॉड्यूल की सीमाएँ:
• बिल्डिंग-इंटीग्रेटेड पीवी सिस्टम्स के लिए उपयुक्त नहीं हैं, क्योंकि मॉड्यूल का पिछला हिस्सा छायांकित
हो सकता है।
• उनकी परफॉर्मेंस ओरिएंटेशन के अनुसार बदलती है (जैसे, उत्तर-दक्षिण अक्ष पर स्थित मॉड्यूल जो पूर्व और
पश्चिम की ओर होते हैं)।
वी मॉड्यूल की वास्तविक आउटपुट पावर का अनुमान
वास्तविक परिचालन स्थितियाँ STC से भिन्न होती हैं, जो आउटपुट पावर को सीधे प्रभावित करती हैं। PVGIS.COM गणना की सटीकता में सुधार करने के लिए कई समायोजन लागू करता है।
1. परावर्तन और प्रकाश की आपतन कोण (Incident Angle)
जब प्रकाश पीवी मॉड्यूल पर पड़ता है, तो इसका कुछ हिस्सा परावर्तित होता है और विद्युत में परिवर्तित नहीं
होता है। जितना अधिक आपतन कोण, उतना ही अधिक परावर्तन हानि।
उत्पादन पर प्रभाव: औसतन 2-4% की हानि देखी जाती है, लेकिन सौर ट्रैकिंग सिस्टम वाले पीवी सिस्टम्स में यह
हानि कम होती है।
2. सौर स्पेक्ट्रम का पीवी दक्षता पर प्रभाव
पीवी मॉड्यूल्स कुछ विशिष्ट तरंगदैर्घ्य (Wavelengths) की रोशनी के प्रति संवेदनशील होते हैं, जो पीवी तकनीक
के आधार पर भिन्न होते हैं:
• क्रिस्टलीय सिलिकॉन (c-Si) → दृश्यमान और अवरक्त (Infrared) प्रकाश के प्रति संवेदनशील
• CdTe, CIGS, a-Si → विभिन्न स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता, अवरक्त के लिए कम प्रतिक्रिया
स्पेक्ट्रम को प्रभावित करने वाले कारक:
• सुबह और शाम की रोशनी में लाल प्रकाश की मात्रा अधिक होती है।
• बादलों वाले दिनों में नीले प्रकाश की मात्रा बढ़ जाती है।
• स्पेक्ट्रम में बदलाव पीवी आउटपुट पावर को सीधे प्रभावित करता है।
PVGIS.COM उपग्रह डेटा (Satellite Data) का उपयोग करता है ताकि इन बदलावों को समायोजित कर सके और गणना की
सटीकता को बेहतर बना सके।
सौर विकिरण और तापमान का पीवी पावर पर प्रभाव
तापमान और दक्षता
पीवी मॉड्यूल्स की दक्षता तापमान बढ़ने पर घट जाती है, जो कि पीवी तकनीक पर निर्भर करती है:
• उच्च विकिरण (>1000 W/m²) पर मॉड्यूल का तापमान बढ़ता है → दक्षता में गिरावट आती है
• कम विकिरण (<400 W/m²) पर दक्षता पीवी सेल के प्रकार पर निर्भर करती है
PVGIS.COM में मॉडलिंग
PVGIS.COM विकिरण (G) और मॉड्यूल तापमान (Tm) के आधार पर पीवी आउटपुट को समायोजित करता है, एक
गणितीय मॉडल
(Huld et al., 2011) का उपयोग करके:
P = (G/1000) * A * eff (G, Tm)
वी मॉड्यूल तापमान मॉडलिंग
- तापमान (Tm) को प्रभावित करने वाले कारक:
- परिवेशी तापमान (Ta)
- र विकिरण (G)
- वेंटिलेशन (W) – हवा मॉड्यूल को ठंडा कर सकती है
- PVGIS तापमान मॉडल (Faiman, 2008): Tm = Ta + G / (U0 + U
U0 और U1 गुणांक स्थापना के प्रकार के आधार पर भिन्न होते हैं:
| "पीवी तकनीक | स्थापना प्रकार | U0 (w/° C-m g) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| c-Si | स्वतंत्र खड़ा | 26.9 | 26.9 |
| c-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CIGS | स्वतंत्र खड़ा | 22.64 | 22.64 |
| CIGS | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CdTe | स्वतंत्र खड़ा | 23.37 | 23.37 |
| CdTe | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
स्टम लॉस और पीवी मॉड्यूल एजिंग (Aging)
📉 एजिंग से होने वाली परफॉर्मेंस लॉस अध्ययन Jordan & Kurtz (2013) के अनुसार, पीवी मॉड्यूल हर साल औसतन 0.5% क्षमता खो देते हैं। 20 साल के बाद, उनकी क्षमता शुरुआती मूल्य के 90% तक गिर जाती है। PVGIS.COM पहले वर्ष में 3% सिस्टम लॉस और हर साल 0.5% अतिरिक्त लॉस सेट करने की सिफारिश करता है।
अन्य कारकों पर विचार नहीं किया गया PVGIS
कुछ प्रभाव पीवी उत्पादन को प्रभावित करते हैं लेकिन इसमें शामिल नहीं हैं PVGIS:
- पैनलों पर बर्फ: उत्पादन को काफी कम कर देता है। बर्फबारी की आवृत्ति और अवधि पर निर्भर करता है।
- धूल और गंदगी का संचय: सफाई और वर्षा के आधार पर, पीवी शक्ति में कमी आती है।
- आंशिक छायांकन: यदि एक मॉड्यूल को छायांकित किया जाता है तो एक मजबूत प्रभाव पड़ता है। इस प्रभाव को पीवी स्थापना के दौरान प्रबंधित किया जाना चाहिए।
निष्कर्ष
उन्नत पीवी मॉडलिंग और उपग्रह डेटा की मदद से, PVGIS.COM पीवी मॉड्यूल की आउटपुट पावर का सटीक गणना करता है, जो पर्यावरणीय और तकनीकी कारकों को ध्यान में रखते हुए सौर ऊर्जा उत्पादन को ऑप्टिमाइज़ करता है।
PVGIS.COM का उपयोग क्यों करें?
र विकिरण और पीवी मॉड्यूल तापमान के लिए उन्नत मॉडलिंग
जलवायु और स्पेक्ट्रल डेटा पर आधारित समायोजन
सिस्टम लॉस और मॉड्यूल एजिंग का विश्वसनीय अनुमान
प्रत्येक स्थान के अनुसार सौर ऊर्जा उत्पादन का अनुकूलन