Номиналдуу күч жана стандарттык сыноо шарттары (STC)
Фотоэлектрдик модулдун иштеши көбүнчө IEC 60904-1 стандарты менен аныкталган Стандарттык Сыноо Шарттары (STC) боюнча өлчөнөт:
- Нурлануусу 1000 Вт/м² (оптималдуу күн нуру)
- Модулдун температурасы 25°C
- Стандартташтырылган жарык спектри (IEC 60904-3)
Эки тараптын жарыкты кармап турган эки жүздүү модулдары жерди чагылдыруу (альбедо) аркылуу өндүрүштү жакшыртат. PVGIS азырынча бул модулдарды моделдей элек, бирок бир ыкма катары аныкталган BNPI (Bifacial Nameplate Irradiance) колдонуу болуп саналат: P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0,135), мында φ - эки жүздүүлүк фактору.
Бифасиалдык модулдардын чектөөлөрү: Модулдун арткы тарабы тоскоол болгон имарат менен бириктирилген орнотуулар үчүн жараксыз. Багытына жараша өзгөрүлмө аткаруу (мисалы, Түндүк-Түштүк огу Чыгыш-Батышты караган).
PV модулдарынын иш жүзүндөгү кубаттуулугун баалоо
PV панелдеринин иш жүзүндөгү иштөө шарттары стандарттык (СТК) шарттардан айырмаланат, бул чыгаруу кубаттуулугуна таасирин тийгизет. PVGIS.COM бул өзгөрмөлөрдү киргизүү үчүн бир нече оңдоолорду колдонот.
1. Жарыктын чагылуусу жана түшүү бурчу
Жарык PV модулуна тийгенде, анын бир бөлүгү электр энергиясына айланбастан чагылат. Келүү бурчу канчалык курч болсо, жоготуу ошончолук чоң болот.
- Өндүрүшкө тийгизген таасири: Орточо алганда, бул таасир күн көз салуу системалары үчүн кыскартылган 2-4% жоготууга алып келет.
2. Күн спектринин PV эффективдүүлүгүнө тийгизген таасири
Күн панелдери жарык спектринин белгилүү бир толкун узундуктарына сезгич келет, алар PV технологиясына жараша өзгөрөт:
- Кристалл кремний (c-Si): Инфракызыл жана көрүнгөн жарыкка сезгич
- CdTe, CIGS, a-Si: ар кандай сезгичтик, инфракызылда кыскартылган жооп менен
Спектрге таасир этүүчү факторлор: Эртең менен жана кечинде жарык кызарып турат.
Булуттуу күндөр көк жарыктын үлүшүн көбөйтөт. Спектрдик эффект PV кубаттуулугуна түздөн-түз таасир этет. PVGIS.COM бул вариацияларды тууралоо үчүн спутниктин маалыматтарын колдонот жана бул оңдоолорду өзүнүн эсептөөлөрүнө киргизет.
PV кубаттуулугунун нурланууга жана температурага көз карандылыгы
Температура жана эффективдүүлүк
PV панелдеринин эффективдүүлүгү технологияга жараша модулдун температурасы менен төмөндөйт:
Жогорку нурланууда (>1000 Вт/м²), модулдун температурасы жогорулайт: натыйжалуулугун жоготуу
Төмөн нурланууда (<400 Вт/м²), натыйжалуулугу PV клетканын түрүнө жараша өзгөрөт
Моделдөө PVGIS.COM
PVGIS.COM математикалык моделди колдонуу менен нурлануунун (G) жана модулдун температурасынын (Tm) негизинде PV кубаттуулугун тууралайт (Huld et al., 2011):
P = (G/1000) * A * eff(G, Tm)
Ар бир PV технологиясына мүнөздүү коэффициенттер (c-Si, CdTe, CIGS) эксперименталдык өлчөөлөрдөн алынат жана PVGIS.COM симуляциялар.
PV модулдарынын температурасын моделдөө
- Модулдун температурасына таасир этүүчү факторлор (Тм)
- Айланадагы абанын температурасы (Ta)
- Күн нурлануусу (G)
- Желдетүү (W) – Катуу шамал модулду муздатат
-
Температура модели PVGIS (Файман, 2008):
Tm = Ta + G / (U0 + U1W)
U0 жана U1 коэффициенттери орнотуунун түрүнө жараша өзгөрөт:
| PV технологиясы | Орнотуу | U0 (Вт/°C-м²) | U1 (Втс/°C-м³) |
|---|---|---|---|
| c-Si | Өз алдынча | 26.9 | 26.9 |
| c-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CIGS | Өз алдынча | 22.64 | 22.64 |
| CIGS | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CdTe | Өз алдынча | 23.37 | 23.37 |
| CdTe | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Системанын жоготуулары жана PV модулдарынын эскириши
Бардык мурунку эсептөөлөр модулдун деңгээлинде кубаттуулукту камсыз кылат, бирок башка жоготууларды эске алуу керек:
- Конверсиялык жоготуулар (инвертор)
- Зымдардагы жоготуулар
- Модулдардын ортосундагы кубаттуулуктагы айырмачылыктар
- PV панелдердин эскириши
Jordan & Kurtz (2013) изилдөөсүнө ылайык, PV панелдер жылына орточо 0,5% күчүн жоготот. 20 жылдан кийин, алардын күчү баштапкы наркынын 90% га чейин төмөндөйт.
- PVGIS.COM Системанын деградациясын эсепке алуу үчүн биринчи жылы 3% баштапкы система жоготуусун киргизүүнү сунуштайт, андан кийин жылына 0,5%.
Башка факторлор каралбаган PVGIS
Кээ бир эффекттер PV өндүрүшүнө таасир этет, бирок ага кирбейт PVGIS:
- Панелдерде кар: өндүрүштү кескин кыскартат. Кардын жаашы жыштыгына жана узактыгына жараша болот.
- Чаңдын жана кирдин топтолушу: Тазалоо жана жаан-чачынга жараша PV күчүн азайтат.
- Жарым-жартылай көлөкө түшүрүү: Модул көлөкө болсо, күчтүү таасир этет. Бул эффект PV орнотуу учурунда башкарылууга тийиш.
Корутунду
Фотоэлектрдик моделдөө жана спутниктик маалыматтардагы жетишкендиктердин аркасында, PVGIS.COM айлана-чөйрөнү жана технологиялык таасирлерди эске алуу менен PV модулдарынын чыгуу кубаттуулугун так баалоого мүмкүндүк берет.
Эмне үчүн колдонуу PVGIS.COM?
Нурланууну жана модулдун температурасын өркүндөтүлгөн моделдөө
Климаттык жана спектралдык маалыматтарга негизделген оңдоолор
Системанын жоготууларын жана панелдин эскиришин ишенимдүү баалоо
Ар бир аймак үчүн күн энергиясын өндүрүүнү оптималдаштыруу