Називна снага и стандардни тестни услови (СТЦ)
Перформансе фотонапонског модула се генерално мере под стандардним тестним условима (СТЦ), дефинисаним стандардом ИЕЦ 60904-1:
- Озрачење од 1000 В/м² (оптимална сунчева светлост)
- Температура модула на 25°Ц
- Стандардизовани светлосни спектар (ИЕЦ 60904-3)
Бифацијални модули, који хватају светлост са обе стране, могу побољшати производњу кроз рефлексију тла (албедо). PVGIS још увек не моделира ове модуле, али један приступ је коришћење БНПИ (Бифациал Намеплате Иррадианце), дефинисан као: П_БНПИ = П_СТЦ * (1 + φ * 0,135), где је φ фактор бифацијалности.
Ограничења бифацијалних модула: Неприкладно за инсталације интегрисане у зграду где је задњи део модула блокиран. Променљиве перформансе у зависности од оријентације (нпр. оса север-југ са исток-запад).
Процена стварне снаге фотонапонских модула
Стварни услови рада ПВ панела се разликују од стандардних (СТЦ) услова, што утиче на излазну снагу. PVGIS.COM примењује неколико исправки да би укључио ове варијабле.
1. Рефлексија и упадни угао светлости
Када светлост удари у ПВ модул, део се рефлектује без претварања у електричну енергију. Што је угао упада акутнији, то је већи губитак.
- Утицај на производњу: У просеку, овај ефекат изазива губитак од 2 до 4%, смањен за соларне системе за праћење.
2. Утицај соларног спектра на фотонапонску ефикасност
Соларни панели су осетљиви на одређене таласне дужине светлосног спектра, које варирају у зависности од ПВ технологије:
- Кристални силицијум (ц-Си): Осетљив на инфрацрвену и видљиву светлост
- ЦдТе, ЦИГС, а-Си: различита осетљивост, са смањеним одзивом у инфрацрвеном
Фактори који утичу на спектар: Јутарње и вечерње светло су црвеније.
Облачни дани повећавају удео плаве светлости. Спектрални ефекат директно утиче на ПВ снагу. PVGIS.COM користи сателитске податке да прилагоди ове варијације и интегрише ове корекције у своје прорачуне.
Зависност ПВ снаге од зрачења и температуре
Температура и ефикасност
Ефикасност ПВ панела опада са температуром модула, у зависности од технологије:
При високом зрачењу (>1000 В/м²), температура модула се повећава: Губитак ефикасности
При ниском зрачењу (<400 В/м²), ефикасност варира у зависности од типа ПВ ћелије
Моделирање у PVGIS.COM
PVGIS.COM подешава ПВ снагу на основу зрачења (Г) и температуре модула (Тм) користећи математички модел (Хулд ет ал., 2011):
П = (Г/1000) * А * ефф(Г, Тм)
Коефицијенти специфични за сваку фотонапонску технологију (ц-Си, ЦдТе, ЦИГС) су изведени из експерименталних мерења и примењени на PVGIS.COM симулације.
Моделирање температуре фотонапонских модула
- Фактори који утичу на температуру модула (Тм)
- Температура амбијенталног ваздуха (Та)
- Сунчево зрачење (Г)
- Вентилација (В) – Јак ветар хлади модул
-
Температурни модел у PVGIS (Фаиман, 2008):
Тм = Та + Г / (У0 + У1В)
Коефицијенти У0 и У1 варирају у зависности од врсте инсталације:
| ПВ Тецхнологи | Инсталација | У0 (В/°Ц-м²) | У1 (Вс/°Ц-м³) |
|---|---|---|---|
| ц-Си | Самостојећи | 26.9 | 26.9 |
| ц-Си | БИПВ/БАПВ | 20.0 | 20.0 |
| ЦИГС | Самостојећи | 22.64 | 22.64 |
| ЦИГС | БИПВ/БАПВ | 20.0 | 20.0 |
| ЦдТе | Самостојећи | 23.37 | 23.37 |
| ЦдТе | БИПВ/БАПВ | 20.0 | 20.0 |
Губици система и старење фотонапонских модула
Сви претходни прорачуни обезбеђују снагу на нивоу модула, али се морају узети у обзир и други губици:
- Губици конверзије (инвертер)
- Губици ожичења
- Разлике у снази између модула
- Старење ПВ панела
Према студији Јордан & Куртз (2013), ПВ панели губе у просеку 0,5% енергије годишње. После 20 година њихова снага се смањује на 90% њихове почетне вредности.
- PVGIS.COM препоручује да се унесе почетни губитак система од 3% за прву годину да се узме у обзир деградација система, затим 0,5% годишње.
Други фактори који нису узети у обзир у PVGIS
Неки ефекти утичу на ПВ производњу, али нису укључени у PVGIS:
- Снег на панелима: Драстично смањује производњу. Зависи од учесталости и трајања снежних падавина.
- Акумулација прашине и прљавштине: Смањује ПВ снагу, у зависности од чишћења и падавина.
- Делимично сенчење: Има снажан утицај ако је модул засенчен. Овим ефектом се мора управљати током ПВ инсталације.
Закључак
Захваљујући напретку у фотонапонском моделирању и сателитским подацима, PVGIS.COM омогућава прецизну процену излазне снаге ПВ модула узимајући у обзир еколошке и технолошке ефекте.
Зашто користити PVGIS.COM?
Напредно моделирање зрачења и температуре модула
Корекције на основу климатских и спектралних података
Поуздана процена губитака система и старења панела
Оптимизација соларне производње за сваки регион