Nominálny výkon a štandardné testovacie podmienky (STC)
Výkon fotovoltaického modulu sa všeobecne meria za štandardných testovacích podmienok (STC), definovaný štandardom IEC 60904-1:
- Ožarovanie 1000 w/m² (optimálne slnečné svetlo)
- Teplota modulu pri 25 ° C
- Štandardizované svetelné spektrum (IEC 60904-3)
Bifaciálne moduly, ktoré zachytávajú svetlo na oboch stranách, môžu zlepšiť výrobu prostredníctvom odrazu pôdy (Albedo). PVGIS Zatiaľ tieto moduly modeluje, ale jedným prístupom je použitie BNPI (ožarovanie bifacial štítkovej platne), definované ako: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0,135), kde φ je faktor bifacity.
Obmedzenia bifaciálnych modulov: Nevhodné pre integrované zariadenia integrované do stavebníctva, kde je zablokovaná zadná časť modulu. Variabilný výkon v závislosti od orientácie (napr. Sever-juh s orientáciou na východ-západ).
Odhad skutočnej sily PV modulov
Skutočné prevádzkové podmienky PV panelov sa líšia od štandardných podmienok (STC), ktoré ovplyvňujú výstupný výkon. PVGIS.COM Aplikuje niekoľko korekcií na začlenenie týchto premenných.
1. Odraz a uhol výskytu svetla
Keď svetlo zasiahne PV modul, časť sa odráža bez premeny na elektrinu. Čím viac je uhol incidencie, tým väčšia je strata.
- Vplyv na výrobu: V priemere tento účinok spôsobuje stratu 2 až 4%, čo sa znížilo v systémoch sledovania solárnych sledovaní.
2. Vplyv slnečného spektra na účinnosť PV
Solárne panely sú citlivé na určité vlnové dĺžky svetelného spektra, ktoré sa líšia podľa technológie PV:
- Kryštalický kremík (C-Si): citlivý na infračervené a viditeľné svetlo
- CDTE, CIGS, A-Si: Rôzna citlivosť, so zníženou odpoveďou v infračervenom
Faktory ovplyvňujúce spektrum: Ranné a večerné svetlo je červené.
Zamračené dni zvyšujú podiel modrého svetla. Spektrálny efekt priamo ovplyvňuje výkon PV. PVGIS.COM Používa satelitné údaje na úpravu týchto variácií a integruje tieto korekcie do svojich výpočtov.
Závislosť výkonu PV na ožarovaní a teplote
Teplota
Účinnosť PV panelov klesá s teplotou modulu v závislosti od technológie:
Pri vysokom ožiarení (>1000 w/m²), teplota modulu sa zvyšuje: strata účinnosti
Pri nízkom ožiarení (<400 w/m²), účinnosť sa líši podľa typu PV bunky
Modelovanie PVGIS.COM
PVGIS.COM Upravuje výkon PV na základe ožarovania (G) a teploty modulu (TM) pomocou matematického modelu (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Koeficienty špecifické pre každú PV technológiu (C-Si, CDTE, CIG) sú odvodené z experimentálnych meraní a aplikované na PVGIS.COM simulácie.
Modelovanie teploty PV modulov
- Faktory ovplyvňujúce teplotu modulu (TM)
- Teplota okolitého vzduchu (TA)
- Slnečné žiarenie (G)
- Ventilácia (W) - Modul si silný vietor ochladzuje
-
Teplotný model v PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Koeficienty U0 a U1 sa líšia podľa typu inštalácie:
| PV technológia | Inštalácia | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-m³) |
|---|---|---|---|
| c-Si | Voľne stojaci | 26.9 | 26.9 |
| c-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cigs | Voľne stojaci | 22.64 | 22.64 |
| Cigs | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cdte | Voľne stojaci | 23.37 | 23.37 |
| Cdte | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Straty systému a starnutie PV modulov
Všetky predchádzajúce výpočty poskytujú výkon na úrovni modulu, ale musia sa brať do úvahy ďalšie straty:
- Straty konverzie (menič)
- Strata zapojenia
- Rozdiely v energii medzi modulmi
- Starnutie PV panelov
Podľa štúdie Jordan a Kurtza (2013) stratia PV panely v priemere 0,5% energie ročne. Po 20 rokoch sa ich sila zníži na 90% ich počiatočnej hodnoty.
- PVGIS.COM Odporúča zadanie počiatočnej straty systému 3% za prvý rok, aby sa zohľadnila degradácia systému, potom 0,5% ročne.
Ďalšie faktory, ktoré sa nezohľadňujú v PVGIS
Niektoré účinky ovplyvňujú produkciu PV, ale nie sú zahrnuté do PVGIS:
- Sneh na paneloch: Drasticky znižuje výrobu. Závisí od frekvencie a trvania snehu.
- Hromadenie prachu a nečistôt: Znižuje výkon PV, v závislosti od čistenia a zrážok.
- Čiastočné zatienenie: Má silný vplyv, ak je modul zatienený. Tento účinok sa musí spravovať počas inštalácie FV.
Záver
Vďaka pokroku vo fotovoltaickom modelovaní a satelitných údajoch, PVGIS.COM Umožňuje presný odhad výstupného výkonu PV modulov zohľadnením environmentálnych a technologických účinkov.
Prečo používať PVGIS.COM?
Pokročilé modelovanie ožarovania a teploty modulov
Opravy založené na klimatických a spektrálnych údajoch
Spoľahlivý odhad strát systému a starnutie panelov
Optimalizácia slnečnej výroby pre každý región