Névleges teljesítmény- és standard tesztfeltételek (STC)
A fotovoltaikus modul teljesítményét általában az IEC 60904-1 szabvány által meghatározott standard tesztfeltételek (STC) alapján mérik:
- 1000 w/m² besugárzás (optimális napfény)
- Modul hőmérséklete 25 ° C -on
- Szabványosított fényspektrum (IEC 60904-3)
A bifaciális modulok, amelyek mindkét oldalon fényt készítenek, javíthatják a termelést a földi reflexión keresztül (albedo). PVGIS Még nem modellezi ezeket a modulokat, de az egyik megközelítés a BNPI (bifacialis nameplate besugárzás) használata, amelyet: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0,135), ahol φ a bifacialitási tényező.
A bifacial modulok korlátozásai: Nem megfelelő épületbe integrált telepítésekre, ahol a modul hátsó részét akadályozzák. Változó teljesítmény, az orientációtól függően (pl. Észak-déli tengely, kelet-nyugat felé nézve).
A PV modulok tényleges erejének becslése
A PV panelek tényleges működési körülményei különböznek a standard (STC) körülményektől, ami befolyásolja a kimeneti teljesítményt. PVGIS.COM Számos korrekciót alkalmaz e változók beépítéséhez.
1. A fényvisszaverődés és a fény előfordulási szöge
Amikor a fény eléri a PV modult, akkor egy adag tükröződik anélkül, hogy elektromos áramra alakulna. Minél súlyosabb az előfordulási szög, annál nagyobb a veszteség.
- Hatás a termelésre: Ez a hatás átlagosan 2-4%-os veszteséget okoz, csökkent a napenergia -nyomkövető rendszereknél.
2. A napenergia -spektrum hatása a PV hatékonyságára
A napelemek érzékenyek a fény spektrumának bizonyos hullámhosszaira, amelyek a PV technológiától függően változnak:
- Kristályos szilícium (C-Si): érzékeny az infravörös és látható fényre
- CDTE, CIGS, A-SI: Különböző érzékenység, csökkentett válasz az infravörösben
A spektrumot befolyásoló tényezők: A reggeli és az esti fény vörösebb.
A felhős napok növelik a kék fény arányát. A spektrális hatás közvetlenül befolyásolja a PV teljesítményét. PVGIS.COM A műholdas adatokat használja ezeknek a variációknak a beállításához, és ezeket a korrekciókat integrálja a számításokba.
A PV teljesítményének függése a besugárzástól és a hőmérséklettől
Hőmérséklet és hatékonyság
A PV panelek hatékonysága a modul hőmérsékletével csökken, a technológiától függően:
Nagy besugárzásnál (>1000 w/m²), A modul hőmérséklete növekszik: A hatékonyság elvesztése
Alacsony besugárzásnál (<400 w/m²), a hatékonyság a PV cella típusától függően változik
Modellezés PVGIS.COM
PVGIS.COM A PV teljesítményt a besugárzás (G) és a modul hőmérséklete (TM) alapján beállítja matematikai modell alkalmazásával (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Az egyes PV-technológiákra (C-Si, CDTE, CIG-k) specifikus együtthatók kísérleti mérésekből származnak és alkalmazzák PVGIS.COM szimulációk.
A PV modulok hőmérsékletének modellezése
- A modul hőmérsékletét befolyásoló tényezők (TM)
- Környezeti levegő hőmérséklete (TA)
- Napenergia besugárzás (g)
- Szellőzés (W) - Az erős szél hűti a modult
-
Hőmérsékleti modell PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Az U0 és U1 együtthatók a telepítés típusától függően változnak:
| PV -technológia | Telepítés | U0 (W/° C-M²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| C-SI | Szabadon álló | 26.9 | 26.9 |
| C-SI | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CIGS | Szabadon álló | 22.64 | 22.64 |
| CIGS | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CDTE | Szabadon álló | 23.37 | 23.37 |
| CDTE | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Rendszerveszteségek és a PV modulok öregedése
Az összes korábbi számítás biztosítja a teljesítményt a modul szintjén, de más veszteségeket kell figyelembe venni:
- Konverziós veszteségek (inverter)
- Vezetékes veszteségek
- A modulok közötti teljesítmény különbségei
- A PV panelek öregedése
A Jordan és Kurtz (2013) tanulmánya szerint a PV panelek évente átlagosan 0,5% -ot veszítenek az energiával. 20 év elteltével hatalmuk kezdeti értékük 90% -ára csökken.
- PVGIS.COM Javasolja, hogy az első évben 3% -os kezdeti rendszervesztést írjon be a rendszer lebomlásának figyelembevétele érdekében, majd évente 0,5%.
Egyéb tényezők, akiket nem vesznek figyelembe PVGIS
Néhány hatás befolyásolja a PV termelését, de nem szerepelnek benne PVGIS:
- Hó a paneleken: Drasztikusan csökkenti a termelést. A havazás gyakoriságától és időtartamától függ.
- A por és a szennyeződés felhalmozódása: Csökkenti a PV teljesítményét, a tisztítástól és a csapadéktól függően.
- Részleges árnyékolás: Erős hatása van, ha egy modul árnyékolva van. Ezt a hatást a PV telepítése során kell kezelni.
Következtetés
Köszönhetően a fotovoltaikus modellezés és a műholdas adatok fejlődésének, PVGIS.COM lehetővé teszi a PV modulok kimeneti teljesítményének pontos becslését a környezeti és technológiai hatások figyelembevételével.
Miért használja PVGIS.COM?
A besugárzás és a modul hőmérsékletének fejlett modellezése
Korrekciók az éghajlati és spektrális adatok alapján
A rendszerveszteségek és a panelek öregedésének megbízható becslése
A napenergia -termelés optimalizálása az egyes régiókban