Nominale stroom- en standaardtestcondities (STC)
De prestaties van een fotovoltaïsche module worden in het algemeen gemeten onder standaard testomstandigheden (STC), gedefinieerd door de IEC 60904-1-standaard:
- Bestraling van 1000 W/m² (optimaal zonlicht)
- Module temperatuur bij 25 ° C
- Gestandaardiseerd lichtspectrum (IEC 60904-3)
Bifaciale modules, die licht aan beide zijden vastleggen, kunnen de productie verbeteren door grondreflectie (albedo). PVGIS Modelleert deze modules nog niet, maar één benadering is om BNPI (bifaciaal naamplaatstaf bestraling) te gebruiken, gedefinieerd als: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0.135), waarbij φ de bifacialiteitsfactor is.
Beperkingen van bifaciale modules: Niet geschikt voor gebouwen-geïntegreerde installaties waarbij de achterkant van de module wordt belemmerd. Variabele prestaties afhankelijk van de oriëntatie (bijv. Noord-Zuid-as met oost-west gezichten).
Schatting van de werkelijke kracht van PV -modules
De werkelijke bedrijfsomstandigheden van PV -panelen verschillen van standaard (STC) -omstandigheden, die het uitgangsvermogen beïnvloeden. PVGIS.COM Past verschillende correcties toe om deze variabelen op te nemen.
1. Reflectie en invalsincidentie van licht
Wanneer licht een PV -module raakt, wordt een deel gereflecteerd zonder te worden omgezet in elektriciteit. Hoe acueer de invalshoek, hoe groter het verlies.
- Impact op de productie: gemiddeld veroorzaakt dit effect een verlies van 2 tot 4%, verminderd voor zonne -trackingsystemen.
2. Effect van het zonnespectrum op PV -efficiëntie
Zonnepanelen zijn gevoelig voor bepaalde golflengten van het lichtspectrum, die variëren door PV -technologie:
- Kristallijn silicium (C-Si): gevoelig voor infrarood en zichtbaar licht
- CDTE, CIGS, A-SI: verschillende gevoeligheid, met een verminderde reactie in de infrarood
Factoren die het spectrum beïnvloeden: Ochtend- en avondlicht is roder.
Bewolkte dagen verhogen het aandeel blauw licht. Het spectrale effect beïnvloedt direct PV -kracht. PVGIS.COM Gebruikt satellietgegevens om deze variaties aan te passen en integreert deze correcties in de berekeningen ervan.
Afhankelijkheid van PV -vermogen van bestraling en temperatuur
Temperatuur en efficiëntie
De efficiëntie van PV -panelen neemt af met moduletemperatuur, afhankelijk van de technologie:
Bij hoge bestraling (>1000 w/m²), Module -temperatuur stijgt: verlies van efficiëntie
Bij lage bestraling (<400 w/m²), efficiëntie varieert volgens het type PV -cel
Modelleren in PVGIS.COM
PVGIS.COM Past PV -vermogen aan op basis van bestraling (G) en module temperatuur (TM) met behulp van een wiskundig model (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
De coëfficiënten die specifiek zijn voor elke PV-technologie (C-Si, CDTE, CIGS) zijn afgeleid van experimentele metingen en toegepast op PVGIS.COM simulaties.
Modellering van de temperatuur van PV -modules
- Factoren die de moduletemperatuur beïnvloeden (TM)
- Omgevingsluchttemperatuur (TA)
- Zonne -bestraling (G)
- Ventilatie (W) - Sterke wind koelt de module
-
Temperatuurmodel in PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
De coëfficiënten U0 en U1 variëren volgens het type installatie:
| PV -technologie | Installatie | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| C-SI | Vrijstaand | 26.9 | 26.9 |
| C-SI | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cigs | Vrijstaand | 22.64 | 22.64 |
| Cigs | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cdte | Vrijstaand | 23.37 | 23.37 |
| Cdte | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Systeemverliezen en veroudering van PV -modules
Alle eerdere berekeningen bieden het vermogen op module -niveau, maar andere verliezen moeten worden overwogen:
- Conversieverliezen (omvormer)
- Bedradingsverliezen
- Verschillen in kracht tussen modules
- Veroudering van de PV -panelen
Volgens de studie van Jordan & Kurtz (2013) verliezen PV -panelen gemiddeld 0,5% van het vermogen per jaar. Na 20 jaar wordt hun vermogen teruggebracht tot 90% van hun initiële waarde.
- PVGIS.COM beveelt aan om een aanvankelijk systeemverlies van 3% voor het eerste jaar in te voeren om rekening te houden met systeemdegradaties, vervolgens 0,5% per jaar.
Andere factoren die niet worden overwogen PVGIS
Sommige effecten beïnvloeden de PV -productie, maar zijn niet opgenomen in PVGIS:
- Sneeuw op de panelen: Vermindert de productie drastisch. Hangt af van de frequentie en duur van sneeuwval.
- Accumulatie van stof en vuil: Verlaagt PV -vermogen, afhankelijk van het reinigen en neerslag.
- Gedeeltelijke schaduw: Heeft een sterke impact als een module wordt gearceerd. Dit effect moet worden beheerd tijdens PV -installatie.
Conclusie
Dankzij vooruitgang in fotovoltaïsche modellering en satellietgegevens, PVGIS.COM maakt een nauwkeurige schatting van de uitgangskracht van PV -modules mogelijk door rekening te houden met omgevings- en technologische effecten.
Waarom gebruiken PVGIS.COM?
Geavanceerde modellering van bestralings- en moduletemperatuur
Correcties op basis van klimatologische en spectrale gegevens
Betrouwbare schatting van systeemverliezen en het verouderen van paneel
Optimalisatie van de zonneproductie voor elke regio