Uhesabuji wa nguvu ya moduli za Photovoltaic

solar_panel

Uzalishaji wa nishati ya jua hutegemea sana umeme wa jua, lakini pia kwa mambo kadhaa ya mazingira na kiufundi.

PVGIS.COM inajumuisha vitu hivi kutoa mfano sahihi wa utendaji wa mifumo ya Photovoltaic (PV).

Nguvu za Nguvu na Masharti ya Mtihani wa kawaida (STC)

Utendaji wa moduli ya Photovoltaic kwa ujumla hupimwa chini ya hali ya mtihani wa kawaida (STC), iliyofafanuliwa na kiwango cha IEC 60904-1:

  • Irradiance ya 1000 w/m² (jua bora)
  • Joto la moduli saa 25 ° C.
  • Wigo wa mwanga uliosimamishwa (IEC 60904-3)

Moduli za bifacial, ambazo zinaonyesha mwangaza kwa pande zote, zinaweza kuboresha uzalishaji kupitia tafakari ya ardhi (albedo). PVGIS Bado haionyeshi moduli hizi, lakini njia moja ni kutumia BNPI (bifacial nameplate irradiance), iliyofafanuliwa kama: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0.135), ambapo φ ni sababu ya bifaciality.

Mapungufu ya moduli za bifacial: Haifai kwa mitambo iliyojumuishwa ya ujenzi ambapo nyuma ya moduli imezuiliwa. Utendaji unaobadilika kulingana na mwelekeo (kwa mfano, mhimili wa kaskazini-kusini na uso wa mashariki-magharibi).

Makadirio ya nguvu halisi ya moduli za PV

Hali halisi za kufanya kazi za paneli za PV zinatofautiana na hali ya kiwango (STC), ambayo inaathiri nguvu ya pato. PVGIS.COM Inatumika marekebisho kadhaa kuingiza anuwai hizi.

1. Tafakari na pembe ya tukio la mwanga

Wakati mwanga unapiga moduli ya PV, sehemu inaonyeshwa bila kubadilishwa kuwa umeme. Kwa nguvu zaidi angle ya matukio, na hasara kubwa.

  • Athari kwa uzalishaji: Kwa wastani, athari hii husababisha upotezaji wa 2 hadi 4%, kupunguzwa kwa mifumo ya ufuatiliaji wa jua.

2. Athari ya wigo wa jua juu ya ufanisi wa PV

Paneli za jua ni nyeti kwa mawimbi fulani ya wigo wa mwanga, ambao hutofautiana na teknolojia ya PV:

  • Crystalline silicon (C-SI): nyeti kwa taa ya infrared na inayoonekana
  • CDTE, CIGS, A-SI: unyeti tofauti, na majibu yaliyopunguzwa katika infrared

Mambo yanayoshawishi wigo: Mwanga wa asubuhi na jioni ni nyekundu.

Siku zenye mawingu huongeza idadi ya taa ya bluu. Athari ya kutazama huathiri moja kwa moja nguvu ya PV. PVGIS.COM Inatumia data ya satelaiti kurekebisha tofauti hizi na inajumuisha marekebisho haya katika mahesabu yake.

Utegemezi wa nguvu ya PV juu ya umeme na joto

Joto na ufanisi

Ufanisi wa paneli za PV hupungua na joto la moduli, kulingana na teknolojia:

Kwa umeme wa juu (>1000 w/m²), Joto la moduli linaongezeka: upotezaji wa ufanisi

Kwa umeme wa chini (<400 w/m²), ufanisi hutofautiana kulingana na aina ya seli ya PV

Modeli katika PVGIS.COM

PVGIS.COM Inabadilisha nguvu ya PV kulingana na umeme (G) na joto la moduli (TM) kwa kutumia mfano wa hesabu (Huld et al., 2011):

P = (g/1000) * a * eff (g, tm)

Coefficients maalum kwa kila teknolojia ya PV (C-SI, CDTE, CIGS) hutolewa kutoka kwa vipimo vya majaribio na kutumika kwa PVGIS.COM Simu.

Kuiga joto la moduli za PV

  • Mambo yanayoshawishi joto la moduli (TM)
  • Joto la hewa iliyoko (TA)
  • Irradiance ya jua (G)
  • Uingizaji hewa (W) - Upepo wenye nguvu hupunguza moduli
  • Mfano wa joto katika PVGIS (Faiman, 2008):

    Tm = ta + g / (u0 + u1w)
    Coefficients U0 na U1 hutofautiana kulingana na aina ya usanikishaji:

Teknolojia ya PV Ufungaji U0 (W/° C-M²) U1 (WS/° C-M³)
C-Si Freestanding 26.9 26.9
C-Si BIPV/BAPV 20.0 20.0
Cigs Freestanding 22.64 22.64
Cigs BIPV/BAPV 20.0 20.0
Cdte Freestanding 23.37 23.37
Cdte BIPV/BAPV 20.0 20.0

Upotezaji wa mfumo na kuzeeka kwa moduli za PV

Mahesabu yote ya zamani hutoa nguvu katika kiwango cha moduli, lakini hasara zingine lazima zizingatiwe:

  • Upotezaji wa ubadilishaji (inverter)
  • Hasara za wiring
  • Tofauti katika nguvu kati ya moduli
  • Kuzeeka kwa paneli za PV

Kulingana na utafiti uliofanywa na Jordan & Kurtz (2013), paneli za PV zinapoteza kwa wastani 0.5% ya nguvu kwa mwaka. Baada ya miaka 20, nguvu zao hupunguzwa hadi 90% ya thamani yao ya awali.

  • PVGIS.COM Inapendekeza kuingia upotezaji wa mfumo wa awali wa 3% kwa mwaka wa kwanza akaunti ya uharibifu wa mfumo, kisha 0.5% kwa mwaka.

Sababu zingine ambazo hazizingatiwi katika PVGIS

Athari zingine zinaathiri uzalishaji wa PV lakini hazijumuishwa katika PVGIS:

  • Theluji kwenye paneli: Inapunguza sana uzalishaji. Inategemea frequency na muda wa maporomoko ya theluji.
  • Mkusanyiko wa vumbi na uchafu: Hupunguza nguvu ya PV, kulingana na kusafisha na mvua.
  • Shading ya sehemu: Ina athari kubwa ikiwa moduli imepigwa kivuli. Athari hii lazima idhibitiwe wakati wa ufungaji wa PV.

Hitimisho

Shukrani kwa maendeleo katika modeli ya picha na data ya satelaiti, PVGIS.COM Inaruhusu makadirio sahihi ya nguvu ya pato la moduli za PV kwa kuzingatia athari za mazingira na kiteknolojia.

Kwa nini utumie PVGIS.COM?

Mfano wa hali ya juu wa joto na joto la moduli

Marekebisho kulingana na data ya hali ya hewa na ya kuvutia

Makadirio ya kuaminika ya upotezaji wa mfumo na kuzeeka kwa jopo

Uboreshaji wa uzalishaji wa jua kwa kila mkoa