Daya Nominal dan Kondisi Uji Standar (STC)
Kinerja modul fotovoltaik umumnya diukur dalam kondisi uji standar (STC), yang ditentukan oleh standar IEC 60904-1:
- Irradiance 1000 W/M² (Sinar Matahari Optimal)
- Suhu modul pada 25 ° C
- Spektrum cahaya standar (IEC 60904-3)
Modul bifacial, yang menangkap cahaya di kedua sisi, dapat meningkatkan produksi melalui refleksi tanah (Albedo). PVGIS belum memodelkan modul -modul ini, tetapi satu pendekatan adalah menggunakan BNPI (nameplate irradiance bifacial), didefinisikan sebagai: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0.135), di mana φ adalah faktor bifaciality.
Keterbatasan modul bifacial: Tidak cocok untuk instalasi terintegrasi bangunan di mana bagian belakang modul terhambat. Kinerja variabel tergantung pada orientasi (misalnya, sumbu utara-selatan dengan timur-barat menghadap).
Estimasi kekuatan aktual modul PV
Kondisi operasi aktual panel PV berbeda dari kondisi standar (STC), yang mempengaruhi daya output. PVGIS.COM menerapkan beberapa koreksi untuk menggabungkan variabel -variabel ini.
1. Refleksi dan sudut kejadian cahaya
Ketika cahaya menyentuh modul PV, sebagian dipantulkan tanpa dikonversi menjadi listrik. Semakin akut sudut kejadian, semakin besar kerugiannya.
- Dampak pada Produksi: Rata -rata, efek ini menyebabkan kerugian 2 hingga 4%, dikurangi untuk sistem pelacakan surya.
2. Pengaruh spektrum surya pada efisiensi PV
Panel surya sensitif terhadap panjang gelombang tertentu dari spektrum cahaya, yang bervariasi berdasarkan teknologi PV:
- Silikon kristal (C-Si): sensitif terhadap cahaya inframerah dan tampak
- CDTE, CIGS, A-Si: Sensitivitas yang berbeda, dengan respons yang berkurang pada inframerah
Faktor -faktor yang mempengaruhi spektrum: Pagi dan sore hari cahaya lebih merah.
Hari berawan meningkatkan proporsi cahaya biru. Efek spektral secara langsung mempengaruhi daya PV. PVGIS.COM Menggunakan data satelit untuk menyesuaikan variasi ini dan mengintegrasikan koreksi ini ke dalam perhitungannya.
Ketergantungan daya PV pada radiasi dan suhu
Suhu dan efisiensi
Efisiensi panel PV berkurang dengan suhu modul, tergantung pada teknologinya:
Pada radiasi tinggi (>1000 W/m²), Suhu modul meningkat: hilangnya efisiensi
Pada radiasi rendah (<400 W/m²), efisiensi bervariasi sesuai dengan jenis sel PV
Pemodelan di PVGIS.COM
PVGIS.COM Menyesuaikan daya PV berdasarkan radiasi (g) dan suhu modul (TM) menggunakan model matematika (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Koefisien khusus untuk setiap teknologi PV (C-SI, CDTE, CIGS) berasal dari pengukuran eksperimental dan diterapkan PVGIS.COM simulasi.
Memodelkan suhu modul PV
- Faktor yang Mempengaruhi Suhu Modul (TM)
- Suhu Udara Ambient (TA)
- Radiasi matahari (g)
- Ventilasi (W) - Angin kencang mendinginkan modul
-
Model suhu di PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Koefisien U0 dan U1 bervariasi sesuai dengan jenis instalasi:
| Teknologi PV | Instalasi | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| c-si | Berdiri bebas | 26.9 | 26.9 |
| c-si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cigs | Berdiri bebas | 22.64 | 22.64 |
| Cigs | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cdte | Berdiri bebas | 23.37 | 23.37 |
| Cdte | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Kehilangan sistem dan penuaan modul PV
Semua perhitungan sebelumnya memberikan daya pada tingkat modul, tetapi kerugian lainnya harus dipertimbangkan:
- Kerugian konversi (inverter)
- Kerugian kabel
- Perbedaan kekuatan antar modul
- Penuaan panel PV
Menurut penelitian oleh Jordan & Kurtz (2013), panel PV kehilangan rata -rata 0,5% daya per tahun. Setelah 20 tahun, kekuatan mereka dikurangi menjadi 90% dari nilai awal mereka.
- PVGIS.COM Merekomendasikan untuk memasuki kehilangan sistem awal sebesar 3% untuk tahun pertama untuk memperhitungkan degradasi sistem, kemudian 0,5% per tahun.
Faktor lain yang tidak dipertimbangkan PVGIS
Beberapa efek mempengaruhi produksi PV tetapi tidak termasuk dalam PVGIS:
- Salju di panel: Secara drastis mengurangi produksi. Tergantung pada frekuensi dan durasi salju turun.
- Akumulasi debu dan kotoran: Mengurangi daya PV, tergantung pada pembersihan dan curah hujan.
- Bayangan parsial: Memiliki dampak yang kuat jika modul diarsir. Efek ini harus dikelola selama instalasi PV.
Kesimpulan
Berkat kemajuan dalam pemodelan fotovoltaik dan data satelit, PVGIS.COM memungkinkan untuk estimasi yang tepat dari daya output modul PV dengan mempertimbangkan efek lingkungan dan teknologi.
Mengapa menggunakan PVGIS.COM?
Pemodelan lanjutan dari radiasi dan suhu modul
Koreksi berdasarkan data iklim dan spektral
Estimasi yang andal dari kerugian sistem dan penuaan panel
Optimalisasi produksi matahari untuk setiap wilayah