Nominell kraft og standardtestforhold (STC)
Ytelsen til en fotovoltaisk modul måles generelt under standardtestbetingelser (STC), definert av IEC 60904-1-standarden:
- Irradiance of 1000 W/m² (Optimal Sunlight)
- Modultemperatur ved 25 ° C
- Standardisert lysspekter (IEC 60904-3)
Bifaciale moduler, som fanger lys på begge sider, kan forbedre produksjonen gjennom bakkerefleksjon (albedo). PVGIS Modellerer ennå ikke disse modulene, men en tilnærming er å bruke BNPI (bifacial navneskiltbestilling), definert som: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0.135), hvor φ er bifacialitetsfaktoren.
Begrensninger av bifaciale moduler: Uegnet for bygningsintegrerte installasjoner der baksiden av modulen er hindret. Variabel ytelse avhengig av orienteringen (f.eks. Nord-Sør-akse med øst-vest vendt).
Estimering av den faktiske kraften til PV -moduler
De faktiske driftsforholdene for PV -paneler skiller seg fra standard (STC) forhold, noe som påvirker utgangseffekten. PVGIS.COM Bruker flere korreksjoner for å innlemme disse variablene.
1. Refleksjon og lysvinkel
Når lys treffer en PV -modul, reflekteres en del uten å bli omdannet til strøm. Jo mer akutt forekomstvinkel, jo større er tapet.
- Effekt på produksjonen: I gjennomsnitt forårsaker denne effekten et tap på 2 til 4%, redusert for solsporingssystemer.
2. Effekt av solspekteret på PV -effektivitet
Solcellepaneler er følsomme for visse bølgelengder for lysspekteret, som varierer med PV -teknologi:
- Krystallinsk silisium (C-Si): følsom for infrarødt og synlig lys
- CDTE, CIGS, A-Si: Ulike følsomhet, med redusert respons i det infrarøde
Faktorer som påvirker spekteret: Morgen- og kveldslys er rødere.
Skyet dager øker andelen blått lys. Den spektrale effekten påvirker direkte PV -kraft. PVGIS.COM Bruker satellittdata for å justere disse variasjonene og integrerer disse korreksjonene i beregningene.
Avhengighet av PV -kraft på irradians og temperatur
Temperatur og effektivitet
Effektiviteten til PV -panelene avtar med modellertemperatur, avhengig av teknologien:
Ved høy bestråling (>1000 w/m²), Modultemperatur øker: tap av effektivitet
Ved lav bestråling (<400 w/m²), effektiviteten varierer i henhold til typen PV -celle
Modellering i PVGIS.COM
PVGIS.COM Justerer PV -kraft basert på irradians (G) og modulstemperatur (TM) ved bruk av en matematisk modell (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Koeffisientene som er spesifikke for hver PV-teknologi (C-Si, CDTE, CIGs) er avledet fra eksperimentelle målinger og anvendt på PVGIS.COM simuleringer.
Modellering av temperaturen på PV -moduler
- Faktorer som påvirker modellertemperaturen (TM)
- Omgivelsestemperatur (TA)
- Solbestråling (G)
- Ventilasjon (W) - Sterk vind kjøler modulen
-
Temperaturmodell i PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Koeffisientene U0 og U1 varierer i henhold til installasjonstypen:
| PV -teknologi | Installasjon | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-m³) |
|---|---|---|---|
| C-Si | Frittstående | 26.9 | 26.9 |
| C-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cigs | Frittstående | 22.64 | 22.64 |
| Cigs | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CDTE | Frittstående | 23.37 | 23.37 |
| CDTE | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Systemtap og aldring av PV -moduler
Alle de tidligere beregningene gir strøm på modulnivå, men andre tap må vurderes:
- Konverteringstap (omformer)
- Kablingstap
- Kraftforskjeller mellom moduler
- Aldring av PV -panelene
I følge studien fra Jordan & Kurtz (2013) taper PV -paneler i gjennomsnitt 0,5% av strømmen per år. Etter 20 år reduseres strømmen til 90% av dens opprinnelige verdi.
- PVGIS.COM Anbefaler å legge inn et første systemtap på 3% for det første året for å gjøre rede for systemforringelser, deretter 0,5% per år.
Andre faktorer som ikke er vurdert i PVGIS
Noen effekter påvirker PV -produksjonen, men er ikke inkludert i PVGIS:
- Snø på panelene: Reduserer drastisk produksjonen. Avhenger av hyppigheten og varigheten av snøfallet.
- Akkumulering av støv og skitt: Reduserer PV -strømmen, avhengig av rengjøring og nedbør.
- Delvis skyggelegging: Har sterk innvirkning hvis en modul er skyggelagt. Denne effekten må styres under PV -installasjon.
Konklusjon
Takket være fremskritt innen solcaisk modellering og satellittdata, PVGIS.COM Tillater presis estimering av utgangseffekten til PV -moduler ved å ta hensyn til miljømessige og teknologiske effekter.
Hvorfor bruke PVGIS.COM?
Avansert modellering av irradians og modelsemperatur
Korreksjoner basert på klimatiske og spektrale data
Pålitelig estimering av systemtap og aldring av panelene
Optimalisering av solproduksjon for hver region