Nominalna moč in standardni preskusni pogoji (STC)
Učinkovitost fotovoltaičnega modula se običajno meri v standardnih preskusnih pogojih (STC), ki ga določa standard IEC 60904-1:
- Obsevanje 1000 w/m² (optimalna sončna svetloba)
- Temperatura modula pri 25 ° C
- Standardizirani svetlobni spekter (IEC 60904-3)
Bifacialni moduli, ki ujemajo svetlobo na obeh straneh, lahko izboljšajo proizvodnjo z odbojem tal (Albedo). PVGIS Tega modula še ne modelira, vendar je en pristop uporaba BNPI (bifacialno imensko obsevanje tablice), opredeljena kot: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0.135), kjer je φ faktor bifacialnosti.
Omejitve bifacialnih modulov: Neprimerne za gradbene integrirane instalacije, kjer je zadaj modul oviran. Spremenljiva zmogljivost, odvisno od orientacije (npr. Osi sever-jug z vzhodno-zahodom).
Ocena dejanske moči PV modulov
Dejanski delovni pogoji PV plošč se razlikujejo od standardnih (STC) pogojev, kar vpliva na izhodno moč. PVGIS.COM Za vključitev teh spremenljivk uporablja več popravkov.
1. Odsev in kot pojavnost svetlobe
Ko svetloba zadene PV modul, se del odseva, ne da bi ga pretvorili v elektriko. Bolj akuten kot vpadni kot, večja je izguba.
- Vpliv na proizvodnjo: Ta učinek v povprečju povzroči izgubo za 2 do 4%, zmanjšano za sisteme za sledenje sonca.
2. Vpliv sončnega spektra na učinkovitost PV
Sončni paneli so občutljivi na določene valovne dolžine svetlobnega spektra, ki se razlikujejo glede na PV tehnologijo:
- Kristalni silicij (C-SI): občutljiv na infrardečo in vidno svetlobo
- CDTE, CIGS, A-SI: drugačna občutljivost, z zmanjšanim odzivom v infrardečem
Dejavniki, ki vplivajo na spekter: Jutranja in večerna luč je rdeče.
Oblačni dnevi povečajo delež modre svetlobe. Spektralni učinek neposredno vpliva na PV moč. PVGIS.COM Uporablja satelitske podatke za prilagoditev teh sprememb in te popravke vključi v svoje izračune.
Odvisnost PV moči od obsevanja in temperature
Temperatura in učinkovitost
Učinkovitost PV plošč se zmanjša s temperaturo modula, odvisno od tehnologije:
Pri visokem obsevanju (>1000 w/m²), Temperatura modula se poveča: izguba učinkovitosti
Pri nizkem obsevanju (<400 w/m²), učinkovitost se razlikuje glede na vrsto PV celice
Modeliranje v PVGIS.COM
PVGIS.COM Prilagodi PV moč na podlagi obsevanja (G) in temperature modula (TM) z uporabo matematičnega modela (Huld in sod., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Koeficienti, značilni za vsako PV tehnologijo (C-SI, CDTE, CIGS), izhajajo iz eksperimentalnih meritev in se uporabljajo za PVGIS.COM simulacije.
Modeliranje temperature PV modulov
- Dejavniki, ki vplivajo na temperaturo modula (TM)
- Temperatura zunanjega zraka (TA)
- Sončno obsevanje (g)
- Prezračevanje (w) - močan veter hladi modul
-
Temperaturni model v PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Koeficienta U0 in U1 se razlikujeta glede na vrsto namestitve:
| PV tehnologija | Namestitev | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| c-si | Samostoječi | 26.9 | 26.9 |
| c-si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cigare | Samostoječi | 22.64 | 22.64 |
| Cigare | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Cdte | Samostoječi | 23.37 | 23.37 |
| Cdte | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Izgube sistema in staranje PV modulov
Vsi prejšnji izračuni zagotavljajo moč na ravni modula, vendar je treba upoštevati druge izgube:
- Izgube pretvorbe (pretvornik)
- Izgube ožičenja
- Razlike v moči med moduli
- Staranje PV plošč
Glede na študijo Jordan & Kurtz (2013) PV plošče v povprečju izgubijo 0,5% moči na leto. Po 20 letih se njihova moč zmanjša na 90% njihove začetne vrednosti.
- PVGIS.COM Priporoča, da v prvo leto vnesete začetno izgubo sistema za 3%, da se upošteva razčlenitev sistema, nato 0,5% na leto.
Drugi dejavniki, ki niso upoštevani v PVGIS
Nekateri učinki vplivajo na proizvodnjo PV, vendar niso vključeni v PVGIS:
- Sneg na ploščah: Drastično zmanjša proizvodnjo. Odvisno od pogostosti in trajanja snežnih padavin.
- Kopičenje prahu in umazanije: Zmanjšuje moč PV, odvisno od čiščenja in padavin.
- Delno senčenje: Ima močan vpliv, če je modul zasenčen. Ta učinek je treba upravljati med namestitvijo PV.
Zaključek
Zahvaljujoč napredku fotonapoltaičnega modeliranja in satelitskih podatkov, PVGIS.COM Omogoča natančno oceno izhodne moči PV modulov z upoštevanjem okoljskih in tehnoloških učinkov.
Zakaj uporabljati PVGIS.COM?
Napredno modeliranje obsevanja in temperature modula
Popravki na podlagi podnebnih in spektralnih podatkov
Zanesljiva ocena izgub sistema in staranja na plošči
Optimizacija sončne proizvodnje za vsako regijo