Номинална моќност и стандардни услови за тестирање (STC)
Перформансите на фотоволтаичниот модул генерално се мери според Стандардните услови за тестирање (STC), дефинирани со стандардот IEC 60904-1:
- Ораченост од 1000 W/m² (оптимална сончева светлина)
- Температура на модулот на 25°C
- Стандардизиран светлосен спектар (IEC 60904-3)
Бифацијалните модули, кои доловуваат светлина од двете страни, можат да го подобрат производството преку рефлексија на земјата (албедо). PVGIS сè уште не ги моделира овие модули, но еден пристап е да се користи BNPI (Бифацијална табличка за зрачење), дефиниран како: P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0,135), каде што φ е факторот на бифацијалност.
Ограничувања на двофацијални модули: Несоодветни за инсталации интегрирани во зграда каде што задниот дел на модулот е попречен. Променливи перформанси во зависност од ориентацијата (на пр. оска Север-Југ со свртена кон Исток-Запад).
Проценка на вистинската моќност на PV модулите
Вистинските работни услови на PV панелите се разликуваат од стандардните (STC) услови, што влијае на излезната моќност. PVGIS.COM применува неколку корекции за да ги вклучи овие променливи.
1. Рефлексија и агол на инциденца на светлината
Кога светлината удира во PV модул, дел се рефлектира без да се претвори во електрична енергија. Колку е поакутен аголот на инциденца, толку е поголема загубата.
- Влијание врз производството: Во просек, овој ефект предизвикува загуба од 2 до 4%, намалена за соларните системи за следење.
2. Ефект на сончевиот спектар врз ефикасноста на PV
Соларните панели се чувствителни на одредени бранови должини на светлосниот спектар, кои се разликуваат според PV технологијата:
- Кристален силициум (c-Si): Чувствителен на инфрацрвена и видлива светлина
- CdTe, CIGS, a-Si: различна чувствителност, со намален одговор во инфрацрвениот
Фактори кои влијаат на спектарот: Утринската и вечерната светлина е поцрвена.
Облачните денови го зголемуваат процентот на сина светлина. Спектралниот ефект директно влијае на моќноста на PV. PVGIS.COM користи сателитски податоци за прилагодување на овие варијации и ги интегрира овие корекции во своите пресметки.
Зависност на PV моќноста од зрачењето и температурата
Температура и ефикасност
Ефикасноста на PV панелите се намалува со температурата на модулот, во зависност од технологијата:
при висока зрачење (>1000 W/m²), температурата на модулот се зголемува: Губење на ефикасноста
при ниско зрачење (<400 W/m²), ефикасноста варира во зависност од типот на PV ќелија
Моделирање во PVGIS.COM
PVGIS.COM ја прилагодува PV моќноста врз основа на зрачењето (G) и температурата на модулот (Tm) користејќи математички модел (Huld et al., 2011):
P = (G/1000) * A * eff (G, Tm)
Коефициентите специфични за секоја PV технологија (c-Si, CdTe, CIGS) се изведени од експериментални мерења и се применуваат на PVGIS.COM симулации.
Моделирање на температурата на PV модулите
- Фактори кои влијаат на температурата на модулот (Tm)
- Температура на амбиенталниот воздух (Ta)
- Сончево зрачење (G)
- Вентилација (W) - Силниот ветер го лади модулот
-
Температурен модел во PVGIS (Фајман, 2008):
Tm = Ta + G / (U0 + U1W)
Коефициентите U0 и U1 варираат во зависност од видот на инсталацијата:
| PV технологија | Инсталација | U0 (Ш/°С-м²) | U1 (Ws/°C-m³) |
|---|---|---|---|
| c-Si | Самостоен | 26.9 | 26.9 |
| c-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CIGS | Самостоен | 22.64 | 22.64 |
| CIGS | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CdTe | Самостоен | 23.37 | 23.37 |
| CdTe | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Системски загуби и стареење на PV модули
Сите претходни пресметки ја обезбедуваат моќноста на ниво на модул, но мора да се земат предвид и други загуби:
- Загуби при конверзија (инвертер)
- Загуби во жици
- Разлики во моќноста помеѓу модулите
- Стареење на ФВ панелите
Според студијата на Jordan & Kurtz (2013), PV панелите губат во просек 0,5% од моќноста годишно. По 20 години, нивната моќност се намалува на 90% од нивната почетна вредност.
- PVGIS.COM препорачува да се внесе почетна загуба на системот од 3% за првата година за да се земе предвид деградацијата на системот, а потоа 0,5% годишно.
Други фактори кои не се земени предвид во PVGIS
Некои ефекти влијаат на производството на PV, но не се вклучени во PVGIS:
- Снег на панелите: Драстично го намалува производството. Зависи од зачестеноста и времетраењето на снежните врнежи.
- Акумулација на прашина и нечистотија: Ја намалува моќноста на PV, во зависност од чистењето и врнежите.
- Делумно засенчување: Има силно влијание ако модулот е засенчен. Овој ефект мора да се управува при инсталација на PV.
Заклучок
Благодарение на напредокот во фотоволтаичното моделирање и сателитски податоци, PVGIS.COM овозможува прецизна проценка на излезната моќност на PV модулите земајќи ги предвид еколошките и технолошките ефекти.
Зошто да се користи PVGIS.COM?
Напредно моделирање на зрачење и температура на модулот
Корекции врз основа на климатски и спектрални податоци
Сигурна проценка на загубите на системот и стареењето на панелите
Оптимизација на соларното производство за секој регион