Номінальна потужність та стандартні умови випробувань (STC)
Продуктивність фотоелектричного модуля, як правило, вимірюється в стандартних умовах тесту (STC), визначається стандартом IEC 60904-1:
- Опромінення 1000 Вт/м² (оптимальне сонячне світло)
- Температура модуля при 25 ° C
- Стандартизований спектр світла (IEC 60904-3)
Двофазні модулі, які фіксують світло з обох боків, можуть покращити виробництво за допомогою відбиття землі (альбедо). PVGIS Ще не моделює ці модулі, але одним із підходів є використання BNPI (опромінення біфазної таблички), визначеного як: P_bnpi = p_stc * (1 + φ * 0,135), де φ - коефіцієнт біфаціальності.
Обмеження біфазних модулів: Непридатні для інтегрованих установок, де перешкоджає задня частина модуля. Змінна продуктивність залежно від орієнтації (наприклад, вісь Північ-Південь із виїздом на схід-Захід).
Оцінка фактичної потужності модулів ПВ
Фактичні умови експлуатації ПВ -панелей відрізняються від стандартних умов (STC), що впливає на вихідну потужність. PVGIS.COM Застосовує кілька виправлень для включення цих змінних.
1. Відбиття та кут частоти світла
Коли світло потрапляє на модуль ПВ, порція відбивається, не перетворюючись на електроенергію. Чим гострий кут падіння, тим більша втрата.
- Вплив на виробництво: в середньому цей ефект спричиняє втрату від 2 до 4%, зменшених для систем відстеження сонячної енергії.
2. Вплив сонячного спектру на ефективність ПВ
Сонячні панелі чутливі до певних довжин хвиль світлого спектру, який залежить від технології PV:
- Кристалічний кремній (C-SI): чутливий до інфрачервоного та видимого світла
- CDTE, CIGS, A-SI: Різна чутливість, зі зниженою реакцією в інфрачервоному
Фактори, що впливають на спектр: Ранкове та вечірнє світло червоніше.
Хмарні дні збільшують частку синього світла. Спектральний ефект безпосередньо впливає на потужність ПВ. PVGIS.COM Використовує супутникові дані для регулювання цих варіацій та інтегрує ці виправлення в його розрахунки.
Залежність потужності ПВ від опромінення та температури
Температура та ефективність
Ефективність ПВ -панелей знижується з температурою модуля, залежно від технології:
При високому опроміненні (>1000 Вт/м²), Температура модуля збільшується: втрата ефективності
При низькому опроміненні (<400 Вт/м²), ефективність змінюється залежно від типу PV -клітини
Моделювання в PVGIS.COM
PVGIS.COM Налаштує PV Power на основі опромінення (G) та температури модуля (TM) за допомогою математичної моделі (Huld et al., 2011):
P = (g/1000) * a * eff (g, tm)
Коефіцієнти, специфічні для кожної технології ПВ (C-Si, CDTE, CIGS), отримані з експериментальних вимірювань та застосовуються до PVGIS.COM Моделювання.
Моделювання температури модулів ПВ
- Фактори, що впливають на температуру модуля (ТМ)
- Температура навколишнього повітря (ТА)
- Сонячне опромінення (G)
- Вентиляція (W) - сильний вітер охолоджує модуль
-
Модель температури в PVGIS (Faiman, 2008):
Tm = ta + g / (u0 + u1w)
Коефіцієнти U0 і U1 змінюються залежно від типу установки:
| Технологія PV | Встановлення | U0 (w/° c-m²) | U1 (WS/° C-M³) |
|---|---|---|---|
| C-SI | Вільно розташований | 26.9 | 26.9 |
| C-SI | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| Сигарет | Вільно розташований | 22.64 | 22.64 |
| Сигарет | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CDTE | Вільно розташований | 23.37 | 23.37 |
| CDTE | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
Втрати системи та старіння модулів ПВ
Усі попередні розрахунки забезпечують потужність на рівні модуля, але слід враховувати інші втрати:
- Втрати конверсії (інвертор)
- Втрати проводки
- Відмінності потужності між модулями
- Старіння ПВ -панелей
Згідно з дослідженням Jordan & Kurtz (2013), PV -панелі втрачають в середньому 0,5% потужності на рік. Через 20 років їх потужність зменшується до 90% від їх початкового значення.
- PVGIS.COM Рекомендує ввести початкову втрату в системі 3% за перший рік для врахування деградації системи, потім 0,5% на рік.
Інші фактори, які не розглядаються в PVGIS
Деякі ефекти впливають на виробництво ПВ, але не включаються в PVGIS:
- Сніг на панелях: Різко зменшує виробництво. Залежить від частоти та тривалості снігопаду.
- Накопичення пилу та бруду: Зменшує потужність ПВ, залежно від очищення та опадів.
- Часткове затінення: Має сильний вплив, якщо модуль затінений. Цей ефект повинен керуватися під час встановлення ПВ.
Висновок
Завдяки досягненню фотоелектричних моделювання та супутникових даних, PVGIS.COM Дозволяє точну оцінку вихідної потужності модулів ПВ, враховуючи екологічні та технологічні ефекти.
Чому використовувати PVGIS.COM?
Розширене моделювання опромінення та температури модуля
Виправлення на основі кліматичних та спектральних даних
Надійна оцінка втрат системи та старіння панелей
Оптимізація сонячного виробництва для кожного регіону