Nominālā jauda un standarta testa apstākļi (STC)
Fotoelektriskā moduļa veiktspēju parasti mēra standarta testa apstākļos (STC), ko nosaka IEC 60904-1 standarts:
- Apstarojums 1000 w/m² (optimāls saules gaisma)
- Moduļa temperatūra 25 ° C temperatūrā
- Standartizēts gaismas spektrs (IEC 60904-3)
Bifaciālie moduļi, kas uztver gaismu no abām pusēm, var uzlabot ražošanu, izmantojot zemes atstarošanos (albedo). PVGIS Pagaidām nav modelēšanas šos moduļus, bet viena pieeja ir izmantot BNPI (bifaciālas datu plāksnītes izstarojumu), kas definēta kā: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0,135), kur φ ir bifacialitātes koeficients.
Bifaciālo moduļa ierobežojumi: Nepiemērots būvniecības integrētām instalācijām, kurās ir traucēta moduļa aizmugure. Mainīga veiktspēja atkarībā no orientācijas (piemēram, ziemeļu-dienvidu ass ar austrumu rietumu vērsto).
PV moduļa faktiskās jaudas novērtējums
PV paneļu faktiskie darbības apstākļi atšķiras no standarta (STC) apstākļiem, kas ietekmē izejas jaudu. PVGIS.COM Piemēro vairākas korekcijas, lai iekļautu šos mainīgos lielumus.
1. Gaismas sastopamības atstarošana un leņķis
Kad gaisma nonāk PV modulī, daļa tiek atspoguļota, netiek pārveidota par elektrību. Jo aktāks ir sastopamības leņķis, jo lielāks zaudējums.
- Ietekme uz ražošanu: vidēji šī ietekme rada zaudējumus no 2 līdz 4%, kas samazina saules izsekošanas sistēmas.
2. Saules spektra ietekme uz PV efektivitāti
Saules paneļi ir jutīgi pret noteiktiem gaismas spektra viļņu garumiem, kas atšķiras atkarībā no PV tehnoloģijas:
- Kristāliskais silīcijs (C-Si): jutīgs pret infrasarkano un redzamo gaismu
- CDTE, CIGS, A-SI: atšķirīga jutība ar samazinātu reakciju infrasarkanajā starojumā
Faktori, kas ietekmē spektru: Rīta un vakara gaisma ir sarkanāka.
Mākoņainas dienas palielina zilās gaismas proporciju. Spektrālais efekts tieši ietekmē PV jaudu. PVGIS.COM Izmanto satelīta datus, lai pielāgotu šīs variācijas un integrētu šos korekcijas aprēķinos.
PV jaudas atkarība no izstarojuma un temperatūras
Temperatūra un efektivitāte
PV paneļu efektivitāte samazinās līdz ar moduļa temperatūru atkarībā no tehnoloģijas:
Augstā izstarojumā (>1000 w/m²), Moduļa temperatūra paaugstinās: efektivitātes zudums
Ar zemu izstarojumu (<400 w/m²), efektivitāte mainās atkarībā no PV šūnas veida
Modelēšana PVGIS.COM
PVGIS.COM Pielāgo PV jaudu, pamatojoties uz izstarojumu (G) un moduļa temperatūru (TM), izmantojot matemātisko modeli (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Koeficienti, kas raksturīgi katrai PV tehnoloģijai (C-Si, CDTE, CIGS), ir iegūti no eksperimentāliem mērījumiem un tiek piemēroti PVGIS.COM simulācijas.
PV moduļu temperatūras modelēšana
- Faktori, kas ietekmē moduļa temperatūru (TM)
- Apkārtējā gaisa temperatūra (TA)
- Saules izstarojums (G)
- Ventilācija (W) - stiprs vējš atdzesē moduli
-
Temperatūras modelis PVGIS (Faimans, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Koeficienti U0 un U1 mainās atkarībā no instalācijas veida:
| PV tehnoloģija | Uzstādīšana | U0 (ar/° C-m²) | U1 (WS/° C-m³) |
|---|---|---|---|
| C-Si | Brīvi stāvošs | 26.9 | 26.9 |
| C-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cigi | Brīvi stāvošs | 22.64 | 22.64 |
| Cigi | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CDTE | Brīvi stāvošs | 23.37 | 23.37 |
| CDTE | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Sistēmas zaudējumi un PV moduļa novecošana
Visi iepriekšējie aprēķini nodrošina jaudu moduļa līmenī, bet jāņem vērā citi zaudējumi:
- Konvertēšanas zaudējumi (invertors)
- Vadu zaudējumi
- Jaudas atšķirības starp moduļiem
- PV paneļu novecošana
Saskaņā ar Jordan & Kurtz (2013) pētījumu, PV paneļi gadā zaudē vidēji 0,5% no enerģijas. Pēc 20 gadiem viņu jauda tiek samazināta līdz 90% no sākotnējās vērtības.
- PVGIS.COM Iesaka pirmajā gadā ievadīt sākotnējos sistēmas zaudējumus 3%, lai ņemtu vērā sistēmas degradācijas, pēc tam 0,5% gadā.
Citi faktori, kas netiek ņemti vērā PVGIS
Daži efekti ietekmē PV ražošanu, bet nav iekļauti PVGIS:
- Sniegs uz paneļiem: Krasi samazina ražošanu. Atkarīgs no sniegputeņa biežuma un ilguma.
- Putekļu un netīrumu uzkrāšanās: Samazina PV jaudu atkarībā no tīrīšanas un nokrišņu.
- Daļēja ēnošana: Ir spēcīga ietekme, ja modulis ir aizēnots. Šis efekts jāpārvalda PV instalēšanas laikā.
Secinājums
Pateicoties sasniegumiem fotoelektriskajā modelēšanā un satelīta datos, PVGIS.COM ļauj precīzi novērtēt PV moduļu izejas jaudu, ņemot vērā vides un tehnoloģisko iedarbību.
Kāpēc izmantot PVGIS.COM?
Papildu izstarojuma un moduļa temperatūras modelēšana
Korekcijas, kuru pamatā ir klimatiskie un spektrālie dati
Uzticams sistēmas zaudējumu un paneļu novecošanās novērtējums
Saules ražošanas optimizācija katram reģionam