Nominella effekt- och standardtestförhållanden (STC)
Prestandan för en fotovoltaisk modul mäts vanligtvis under standardtestförhållanden (STC), definierade av IEC 60904-1 Standard:
- Bestrålning på 1000 W/m² (optimalt solljus)
- Modultemperatur vid 25 ° C
- Standardiserat ljusspektrum (IEC 60904-3)
Bifacial -moduler, som fångar ljus på båda sidor, kan förbättra produktionen genom markreflektion (albedo). PVGIS Moduler ännu inte dessa moduler, men ett tillvägagångssätt är att använda BNPI (Bifacial typskylt bestrålning), definierad som: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0,135), där φ är bifaciality -faktorn.
Begränsningar av bifaciala moduler: Otillstånd för byggnadsintegrerade installationer där baksidan av modulen hindras. Variabel prestanda beroende på orienteringen (t.ex. nord-syd-axel med öst-väst vänd).
Uppskattning av den faktiska kraften i PV -moduler
De faktiska driftsförhållandena för PV -paneler skiljer sig från standardförhållanden (STC), vilket påverkar utgångseffekten. PVGIS.COM Tillämpar flera korrigeringar för att införliva dessa variabler.
1. Reflektion och ljusvinkel
När ljus träffar en PV -modul återspeglas en del utan att omvandlas till el. Ju mer akut infallsvinkeln, desto större är förlusten.
- Påverkan på produktionen: I genomsnitt orsakar denna effekt en förlust på 2 till 4%, reducerad för solspårningssystem.
2. Effekt av solspektrumet på PV -effektivitet
Solpaneler är känsliga för vissa våglängder för ljusspektrumet, som varierar beroende på PV -teknik:
- Kristallint kisel (C-SI): Känslig för infrarött och synligt ljus
- Cdte, cigs, a-si: olika känslighet, med ett reducerat svar i den infraröda
Faktorer som påverkar spektrumet: Morgon- och kvällsljus är rödare.
Molniga dagar ökar andelen blått ljus. Den spektrala effekten påverkar direkt PV -kraften. PVGIS.COM Använder satellitdata för att justera dessa variationer och integrerar dessa korrigeringar i dess beräkningar.
Beroende av PV -kraft av bestrålning och temperatur
Temperatur och effektivitet
Effektiviteten hos PV -paneler minskar med modulens temperatur, beroende på tekniken:
Vid hög bestrålning (>1000 W/m²), Modulens temperatur ökar: Förlust av effektivitet
Vid låg bestrålning (<400 W/m²), effektivitet varierar beroende på typen av PV -cell
Modellering PVGIS.COM
PVGIS.COM Justerar PV -effekt baserat på bestrålning (G) och modultemperatur (TM) med användning av en matematisk modell (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Koefficienterna som är specifika för varje PV-teknik (c-si, cdte, cigs) härstammar från experimentella mätningar och appliceras på PVGIS.COM simuleringar.
Modellera temperaturen på PV -moduler
- Faktorer som påverkar modulens temperatur (TM)
- Omgivande lufttemperatur (TA)
- Solbestrålning (g)
- Ventilation (W) - Stark vind kyler modulen
-
Temperaturmodell i PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Koefficienterna U0 och U1 varierar beroende på typ av installation:
| PV -teknik | Installation | U0 (w/° C-m²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| c-si | Fristående | 26.9 | 26.9 |
| c-si | Bipv/bapv | 20.0 | 20.0 |
| Cigs | Fristående | 22.64 | 22.64 |
| Cigs | Bipv/bapv | 20.0 | 20.0 |
| Cdte | Fristående | 23.37 | 23.37 |
| Cdte | Bipv/bapv | 20.0 | 20.0 |
Systemförluster och åldrande av PV -moduler
Alla tidigare beräkningar ger kraften på modulnivå, men andra förluster måste beaktas:
- Konverteringsförluster (inverterare)
- Ledningsförluster
- Skillnader i kraft mellan moduler
- Åldrande av PV -panelerna
Enligt studien av Jordan & Kurtz (2013) förlorar PV -paneler i genomsnitt 0,5% av kraften per år. Efter 20 år reduceras deras makt till 90% av deras initiala värde.
- PVGIS.COM rekommenderar att du går in i en initial systemförlust på 3% för det första året för att redovisa systemnedbrytningar, sedan 0,5% per år.
Andra faktorer som inte beaktas i PVGIS
Vissa effekter påverkar PV -produktion men ingår inte i PVGIS:
- Snö på panelerna: Minskar produktionen drastiskt. Beror på frekvensen och varaktigheten på snöfall.
- Ackumulering av damm och smuts: Minskar PV -effekten, beroende på rengöring och nederbörd.
- Partiell skuggning: Har en stark inverkan om en modul är skuggad. Denna effekt måste hanteras under PV -installationen.
Slutsats
Tack vare framstegen inom fotovoltaisk modellering och satellitdata, PVGIS.COM möjliggör exakt uppskattning av utgångseffekten för PV -moduler genom att ta hänsyn till miljö- och tekniska effekter.
Varför använda PVGIS.COM?
Avancerad modellering av bestrålning och modulstemperatur
Korrigeringar baserade på klimat- och spektrala data
Tillförlitlig uppskattning av systemförluster och åldrande av panelen
Optimering av solproduktion för varje region