Nominalna snaga i standardni uvjeti ispitivanja (STC)
Učinkovitost fotonaponskog modula općenito se mjeri u standardnim uvjetima ispitivanja (STC), definirana standardom IEC 60904-1:
- Irading 1000 w/m² (optimalna sunčeva svjetlost)
- Temperatura modula na 25 ° C
- Standardizirani svjetlosni spektar (IEC 60904-3)
Bifacijalni moduli, koji obuhvaćaju svjetlost s obje strane, mogu poboljšati proizvodnju kroz odraz tla (albedo). PVGIS još uvijek ne modelira ove module, ali jedan je pristup korištenje BNPI (dvofacijalno zračenje na nazivu), definirano kao: P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0,135), gdje je φ faktor bifacijalnosti.
Ograničenja bifacijalnih modula: Neprikladne za građevinske integrirane instalacije na kojima je ometan stražnji dio modula. Promjenjive performanse ovisno o orijentaciji (npr. Osovina sjever-jug s okrenutim prema istoku-zapadu).
Procjena stvarne snage PV modula
Stvarni radni uvjeti PV ploča razlikuju se od standardnih (STC) uvjetima, koji utječu na izlaznu snagu. PVGIS.COM Primjenjuje nekoliko korekcija za uključivanje ovih varijabli.
1. Odraz i kut incidencije svjetlosti
Kad svjetlost pogodi PV modul, dio se odražava bez pretvaranja u električnu energiju. Što je kut incidencije akutniji, to je veći gubitak.
- Utjecaj na proizvodnju: U prosjeku, ovaj učinak uzrokuje gubitak od 2 do 4%, smanjen za sustave praćenja solara.
2. Učinak solarnog spektra na PV učinkovitost
Solarni paneli su osjetljivi na određene valne duljine svjetlosnog spektra, koje se razlikuju ovisno o PV tehnologiji:
- Kristalni silicij (C-Si): osjetljiv na infracrveno i vidljivo svjetlo
- CDTE, CIGS, A-Si: Različita osjetljivost, s smanjenim odgovorom u infracrvenoj strani
Čimbenici koji utječu na spektar: Jutarnje i večernje svjetlo su crvenije.
Oblačni dani povećavaju udio plave svjetlosti. Spektralni učinak izravno utječe na PV snage. PVGIS.COM Koristi satelitske podatke za podešavanje ovih varijacija i integrira ove korekcije u njegove proračune.
Ovisnost PV snage o zračenju i temperaturi
Temperatura i učinkovitost
Učinkovitost PV ploča smanjuje se s temperaturom modula, ovisno o tehnologiji:
Pri visokom zračenju (>1000 w/m²), temperatura modula raste: gubitak učinkovitosti
Pri niskom zračenju (<400 w/m²), učinkovitost varira ovisno o vrsti PV ćelije
Modeliranje u PVGIS.COM
PVGIS.COM prilagođava PV snagu na temelju zračenja (G) i temperature modula (TM) pomoću matematičkog modela (Huld i sur., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Koeficijenti specifični za svaku PV tehnologiju (C-Si, CDTE, CIGS) izvedeni su iz eksperimentalnih mjerenja i primjenjuju se na PVGIS.COM simulacije.
Modeliranje temperature PV modula
- Čimbenici koji utječu na temperaturu modula (TM)
- Temperatura ambijentalnog zraka (TA)
- Solarno zračenje (G)
- Ventilacija (w) - jak vjetar hladi modul
-
Temperaturni model u PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Koeficijenti U0 i U1 variraju ovisno o vrsti instalacije:
| PV tehnologija | Montaža | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| c-si | Samostojeći | 26.9 | 26.9 |
| c-si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cigare | Samostojeći | 22.64 | 22.64 |
| Cigare | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cdte | Samostojeći | 23.37 | 23.37 |
| Cdte | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Gubici sustava i starenje PV modula
Svi prethodni proračuni pružaju snagu na razini modula, ali moraju se uzeti u obzir i drugi gubici:
- Gubici pretvorbe (pretvarač)
- Gubici ožičenja
- Razlike u snazi između modula
- Starenje PV ploča
Prema studiji Jordana i Kurtza (2013), PV paneli u prosjeku gube 0,5% snage godišnje. Nakon 20 godina, njihova se snaga smanjuje na 90% njihove početne vrijednosti.
- PVGIS.COM Preporučuje unošenje početnog gubitka sustava od 3% za prvu godinu radi obračuna degradacije sustava, a zatim 0,5% godišnje.
Ostali čimbenici koji nisu razmatrani u PVGIS
Neki učinci utječu na proizvodnju PV -a, ali nisu uključeni u PVGIS::
- Snijeg na pločama: Drastično smanjuje proizvodnju. Ovisi o učestalosti i trajanju snježnih padavina.
- Akumulacija prašine i prljavštine: Smanjuje PV snagu, ovisno o čišćenju i oborinama.
- Djelomično zasjenjenje: Ima snažan utjecaj ako je modul zasjenjen. Taj se učinak mora upravljati tijekom PV instalacije.
Zaključak
Zahvaljujući napretku u fotonaponskom modeliranju i satelitskim podacima, PVGIS.COM Omogućuje preciznu procjenu izlazne snage PV modula uzimajući u obzir okolišne i tehnološke učinke.
Zašto koristiti PVGIS.COM?
Napredno modeliranje zračenja i temperature modula
Korekcije na temelju klimatskih i spektralnih podataka
Pouzdana procjena gubitaka sustava i starenja ploče
Optimizacija solarne proizvodnje za svaku regiju