ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూళ్ళ యొక్క శక్తిని లెక్కించడం

solar_panel

సౌర శక్తి యొక్క ఉత్పత్తి ప్రధానంగా సౌర వికిరణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ అనేక పర్యావరణ మరియు సాంకేతిక కారకాలపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది.

PVGIS.COM ఫోటోవోల్టాయిక్ (పివి) వ్యవస్థల పనితీరు యొక్క ఖచ్చితమైన మోడలింగ్‌ను అందించడానికి ఈ అంశాలను అనుసంధానిస్తుంది.

నామమాత్ర శక్తి మరియు ప్రామాణిక పరీక్ష పరిస్థితులు (STC)

ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్ యొక్క పనితీరు సాధారణంగా ప్రామాణిక పరీక్ష పరిస్థితులలో (STC) కొలుస్తారు, దీనిని IEC 60904-1 ప్రమాణం నిర్వచించింది:

  • 1000 w/m² (సరైన సూర్యకాంతి) యొక్క వికిరణం
  • 25 ° C వద్ద మాడ్యూల్ ఉష్ణోగ్రత
  • ప్రామాణిక లైట్ స్పెక్ట్రం (IEC 60904-3)

రెండు వైపులా కాంతిని సంగ్రహించే బైఫేషియల్ మాడ్యూల్స్, గ్రౌండ్ రిఫ్లెక్షన్ (ఆల్బెడో) ద్వారా ఉత్పత్తిని మెరుగుపరుస్తాయి. PVGIS ఈ మాడ్యూళ్ళను ఇంకా మోడల్ చేయలేదు, కానీ ఒక విధానం BNPI (బైఫేషియల్ నేమ్‌ప్లేట్ ఇరాడియన్స్) ను ఉపయోగించడం, ఇలా నిర్వచించబడింది: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0.135), ఇక్కడ φ అనేది బైఫేసియాలిటీ కారకం.

బైఫేషియల్ మాడ్యూల్స్ యొక్క పరిమితులు: మాడ్యూల్ యొక్క వెనుక భాగాన్ని అడ్డుకునే భవనం-ఇంటిగ్రేటెడ్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లకు అనుచితమైనది. ధోరణిని బట్టి వేరియబుల్ పనితీరు (ఉదా., తూర్పు-పడమర ముఖంతో ఉత్తర-దక్షిణ అక్షం).

పివి మాడ్యూళ్ళ యొక్క వాస్తవ శక్తి యొక్క అంచనా

పివి ప్యానెళ్ల వాస్తవ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు ప్రామాణిక (ఎస్‌టిసి) పరిస్థితుల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి, ఇది అవుట్పుట్ శక్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది. PVGIS.COM ఈ వేరియబుల్స్ను చేర్చడానికి అనేక దిద్దుబాట్లను వర్తింపజేస్తుంది.

1. కాంతి సంభవం యొక్క ప్రతిబింబం మరియు కోణం

కాంతి పివి మాడ్యూల్‌ను తాకినప్పుడు, ఒక భాగం విద్యుత్తుగా మార్చకుండా ప్రతిబింబిస్తుంది. సంభవం యొక్క కోణం మరింత తీవ్రమైన, ఎక్కువ నష్టం.

  • ఉత్పత్తిపై ప్రభావం: సగటున, ఈ ప్రభావం 2 నుండి 4%నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది, ఇది సౌర ట్రాకింగ్ వ్యవస్థల కోసం తగ్గించబడుతుంది.

2. పివి సామర్థ్యంపై సౌర స్పెక్ట్రం ప్రభావం

సౌర ఫలకాలు కాంతి స్పెక్ట్రం యొక్క కొన్ని తరంగదైర్ఘ్యాలకు సున్నితంగా ఉంటాయి, ఇవి పివి టెక్నాలజీ ద్వారా మారుతూ ఉంటాయి:

  • స్ఫటికాకార సిలికాన్ (సి-సి): పరారుణ మరియు కనిపించే కాంతికి సున్నితమైనది
  • CDTE, CIGS, A-SI: విభిన్న సున్నితత్వం, ఇన్ఫ్రారెడ్‌లో తగ్గిన ప్రతిస్పందనతో

స్పెక్ట్రంను ప్రభావితం చేసే అంశాలు: ఉదయం మరియు సాయంత్రం కాంతి ఎర్రగా ఉంటుంది.

మేఘావృతమైన రోజులు నీలిరంగు కాంతి నిష్పత్తిని పెంచుతాయి. స్పెక్ట్రల్ ప్రభావం నేరుగా పివి శక్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది. PVGIS.COM ఈ వైవిధ్యాలను సర్దుబాటు చేయడానికి ఉపగ్రహ డేటాను ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఈ దిద్దుబాట్లను దాని లెక్కల్లో అనుసంధానిస్తుంది.

రేడియన్స్ మరియు ఉష్ణోగ్రతపై పివి శక్తి యొక్క ఆధారపడటం

ఉష్ణోగ్రత మరియు సామర్థ్యం

సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని బట్టి పివి ప్యానెళ్ల సామర్థ్యం మాడ్యూల్ ఉష్ణోగ్రతతో తగ్గుతుంది:

అధిక వికిరణం వద్ద (>1000 W/m²), మాడ్యూల్ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది: సామర్థ్యం కోల్పోవడం

తక్కువ వికిరణం వద్ద (<400 W/m²), పివి సెల్ రకాన్ని బట్టి సామర్థ్యం మారుతుంది

మోడలింగ్ PVGIS.COM

PVGIS.COM గణిత నమూనాను ఉపయోగించి ఇరాడియన్స్ (జి) మరియు మాడ్యూల్ ఉష్ణోగ్రత (టిఎం) ఆధారంగా పివి శక్తిని సర్దుబాటు చేస్తుంది (హల్డ్ మరియు ఇతరులు., 2011):

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

ప్రతి పివి టెక్నాలజీకి ప్రత్యేకమైన గుణకాలు (సి-సి, సిడిటి, సిగ్స్) ప్రయోగాత్మక కొలతల నుండి తీసుకోబడ్డాయి మరియు వర్తించబడతాయి PVGIS.COM అనుకరణలు.

పివి మాడ్యూల్స్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతను మోడలింగ్ చేస్తుంది

  • మాడ్యూల్ ఉష్ణోగ్రత (TM) ను ప్రభావితం చేసే అంశాలు
  • పరిసర గాలి ఉష్ణోగ్రత (TA)
  • గజ్జి
  • వెంటిలేషన్ (W) - బలమైన గాలి మాడ్యూల్‌ను చల్లబరుస్తుంది
  • ఉష్ణోగ్రత మోడల్ PVGIS (ఫైమాన్, 2008):

    Tm = ta + g / (u0 + u1w)
    గుణకాలు U0 మరియు U1 సంస్థాపన రకం ప్రకారం మారుతూ ఉంటాయి:

పివి టెక్నాలజీ సంస్థాపన U0 (W/° C-M²) U1 (WS/° C-M³)
సి-సి ఫ్రీస్టాండింగ్ 26.9 26.9
సి-సి BIPV/BAPV 20.0 20.0
సిగ్స్ ఫ్రీస్టాండింగ్ 22.64 22.64
సిగ్స్ BIPV/BAPV 20.0 20.0
CDTE ఫ్రీస్టాండింగ్ 23.37 23.37
CDTE BIPV/BAPV 20.0 20.0

సిస్టమ్ నష్టాలు మరియు పివి మాడ్యూల్స్ యొక్క వృద్ధాప్యం

మునుపటి లెక్కలన్నీ మాడ్యూల్ స్థాయిలో శక్తిని అందిస్తాయి, కాని ఇతర నష్టాలను పరిగణించాలి:

  • మార్పిడి నష్టాలు (ఇన్వర్టర్)
  • వైరింగ్ నష్టాలు
  • మాడ్యూళ్ల మధ్య శక్తిలో తేడాలు
  • పివి ప్యానెళ్ల వృద్ధాప్యం

జోర్డాన్ & కుర్ట్జ్ (2013) చేసిన అధ్యయనం ప్రకారం, పివి ప్యానెల్లు సంవత్సరానికి సగటున 0.5% శక్తిని కోల్పోతాయి. 20 సంవత్సరాల తరువాత, వారి శక్తి వారి ప్రారంభ విలువలో 90% కు తగ్గించబడుతుంది.

  • PVGIS.COM సిస్టమ్ క్షీణతలను లెక్కించడానికి మొదటి సంవత్సరానికి 3% ప్రారంభ వ్యవస్థ నష్టాన్ని నమోదు చేయాలని సిఫార్సు చేస్తుంది, తరువాత సంవత్సరానికి 0.5%.

ఇతర అంశాలు పరిగణించబడలేదు PVGIS

కొన్ని ప్రభావాలు పివి ఉత్పత్తిని ప్రభావితం చేస్తాయి కాని వాటిలో చేర్చబడలేదు PVGIS::

  • ప్యానెల్స్‌పై మంచు: ఉత్పత్తిని తీవ్రంగా తగ్గిస్తుంది. హిమపాతం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వ్యవధిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
  • దుమ్ము మరియు ధూళి చేరడం: శుభ్రపరచడం మరియు అవపాతం బట్టి పివి శక్తిని తగ్గిస్తుంది.
  • పాక్షిక షేడింగ్: మాడ్యూల్ షేడెడ్ అయితే బలమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. పివి సంస్థాపన సమయంలో ఈ ప్రభావాన్ని నిర్వహించాలి.

ముగింపు

ఫోటోవోల్టాయిక్ మోడలింగ్ మరియు ఉపగ్రహ డేటాలో పురోగతికి ధన్యవాదాలు, PVGIS.COM పర్యావరణ మరియు సాంకేతిక ప్రభావాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా పివి మాడ్యూళ్ల యొక్క అవుట్పుట్ శక్తిని ఖచ్చితమైన అంచనా వేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

ఎందుకు ఉపయోగించాలి PVGIS.COM?

రేడియన్స్ మరియు మాడ్యూల్ ఉష్ణోగ్రత యొక్క అధునాతన మోడలింగ్

వాతావరణ మరియు వర్ణపట డేటా ఆధారంగా దిద్దుబాట్లు

సిస్టమ్ నష్టాలు మరియు ప్యానెల్ వృద్ధాప్యం యొక్క విశ్వసనీయ అంచనా

ప్రతి ప్రాంతానికి సౌర ఉత్పత్తి యొక్క ఆప్టిమైజేషన్