پی وی ماڈیولز کی آؤٹ پٹ پاور کا حساب

نامیاتی طاقت اور معیاری ٹیسٹنگ کی شرائط (STC)

ایک پی وی ماڈیول کی کارکردگی عام طور پر معیاری ٹیسٹنگ کی شرائط (STC) کے تحت ناپی جاتی ہے، جو کہ IEC 60904-1معیار کے مطابق ہے:

• شمسی تابکاری 1000 W/m² (مثالی سورج کی روشنی کا انکشاف)
• ماڈیول کا درجہ حرارت 25°C
• معیاری روشنی کا اسپیکٹرم (IEC 60904-3)
• دوطرفہ (Bifacial) پی وی ماڈیولز، جو دونوں طرف سے روشنی جذب کر سکتے ہیں، زمین سے روشنی کی عکاسی (Albedo) کے ذریعے توانائی کی پیداوار میں اضافہ کر سکتے ہیں۔ PVGIS.COM فی الحال ان ماڈیولز کی ماڈلنگ نہیں کرتا، لیکن ایک متبادل طریقہ BNPI (Bifacial Nameplate Irradiance) استعمال کرنا ہے، جو اس طرح بیان کیا گیا ہے:
روش BNPI (Bifacial Nameplate Irradiance) استفاده کرد:
P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0,135)، جہاں φ دوطرفہ پن کا عنصر ہے۔

دوطرفہ ماڈیولز کی حدود:
• یہ بلڈنگ انٹیگریٹڈ پی وی (BIPV) سسٹمز کے لیے موزوں نہیں ہیں، کیونکہ ماڈیول کا پچھلا حصہ سایہ دار ہو سکتا ہے۔
• ان کی کارکردگی اورینٹیشن کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے (جیسے کہ شمال-جنوب محور کے ساتھ مشرق-مغرب کی سمت میں نصب ماڈیولز)۔

پی وی ماڈیول کی حقیقی آؤٹ پٹ پاور کا تخمینہ

صل آپریٹنگ حالات STC سے مختلف ہوتے ہیں، جو آؤٹ پٹ پاور پر براہ راست اثر ڈالتے ہیں۔ PVGIS.COM درستگی کو بہتر بنانے کے لیے کئی ایڈجسٹمنٹس کا اطلاق کرتا ہے۔

1. عکاسی اور روشنی کے گرنے کا زاویہ
جب روشنی پی وی ماڈیول پر پڑتی ہے، تو اس کا کچھ حصہ عکاس ہو جاتا ہے اور بجلی میں تبدیل نہیں ہوتا۔ جتنا بڑا گرنے کا زاویہ ہوگا، اتنی ہی زیادہ عکاسی سے ہونے والی توانائی کی کمی ہوگی۔ پیداوار پر اثر: اوسطاً 2-4% نقصان، لیکن شمسی ٹریکنگ سسٹمز میں نقصان کم ہوتا ہے۔

2. شمسی اسپیکٹرم کا پی وی ماڈیول کی کارکردگی پر اثر
پی وی ماڈیولز مخصوص طولِ موج (wavelengths) کی روشنی کے لیے حساس ہوتے ہیں، جو کہ پی وی ٹیکنالوجی کے لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں: سیلیکون کریستالی (c-Si) : حساس به نور مرئی و مادون قرمز CdTe، CIGS، a-Si : حساسیت طیفی متفاوت، پاسخ کمتر به مادون قرمز

اسپیکٹرم کو متاثر کرنے والے عوامل:

• صبح اور شام کی روشنی میں سرخ روشنی کی مقدار زیادہ ہوتی ہے۔
• ابر آلود دنوں میں نیلی روشنی کی مقدار زیادہ ہوتی ہے۔
• اسپیکٹرم میں تبدیلیاں پی وی آؤٹ پٹ پاور کو براہ راست متاثر کرتی ہیں۔
PVGIS.COM سیٹلائٹ ڈیٹا کا استعمال کرتا ہے تاکہ ان تبدیلیوں کو ایڈجسٹ کر سکے اور حسابات کی درستگی کو بہتر بنایا جا سکے۔

شمسی تابکاری اور درجہ حرارت کا پی وی پاور پر اثر

درجہ حرارت اور کارکردگی

پی وی ماڈیولز کی کارکردگی درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ کم ہوتی جاتی ہے، اور اس پر پی وی ٹیکنالوجی کا اثر پڑتا ہے: زیادہ تابکاری (>1000 W/m²) پر ماڈیول کا درجہ حرارت بڑھتا ہے → کارکردگی کم ہوتی ہے کم تابکاری (<400 W/m²) پر کارکردگی پی وی سیل کی قسم پر منحصر ہوتی ہے

PVGIS.COM میں ماڈلنگ

PVGIS.COM تابکاری (G) اور ماڈیول درجہ حرارت (Tm) کی بنیاد پر پی وی آؤٹ پٹ کو ایڈجسٹ کرتا ہے، ریاضیاتی ماڈل (Huld et al., 2011) کا استعمال کرتے ہوئے:
P = (G/1000) * A * eff(G, Tm)

پی وی ماڈیول کی درجہ حرارت ماڈلنگ

• ماڈیول درجہ حرارت (Tm) کو متاثر کرنے والے عوامل:
• ماحولیاتی درجہ حرارت (Ta)
• شمسی تابکاری (G)
• ہوا کی نقل و حرکت (W) – ہوا ماڈیول کو ٹھنڈا کر سکتی ہے
PVGIS میں درجہ حرارت ماڈل (Faiman, 2008):
Tm = Ta + G / (U0 + U1W)

گتانک U0 اور U1 تنصیب کی قسم کے لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں:

تنصیب کی قسم	پی وی ٹیکنالوجی	U0 (W/° C-M²)	U1 (WS/° C-M³)
c-Si	آزاد کھڑا	26.9	6.2
c-Si	BIPV/BAPV	20.0	3.2
CIGS	آزاد کھڑا	22.64	3.6
CIGS	BIPV/BAPV	20.0	2.0
CdTe	آزاد کھڑا	23.37	5.44
CdTe	BIPV/BAPV	20.0	3.2

نقصانات اور پی وی ماڈیول کی عمر رسیدگی سسٹم

عمر بڑھنے سے کارکردگی میں کمی

تحقیق Jordan & Kurtz (2013) کے مطابق، پی وی ماڈیولز ہر سال اوسطاً 0.5% پاور کھو دیتے ہیں۔ 20 سال بعد، ان کی آؤٹ پٹ پاور 90% تک کم ہو جاتی ہے۔ PVGIS.COM پہلے سال میں 3% سسٹم لاس اور ہر سال 0.5% اضافی لاس سیٹ کرنے کی سفارش کرتا ہے۔

عوامل أخرى لم يتم النظر فيها في PVGIS

تؤثر بعض التأثيرات على إنتاج الكهروضوئية ولكن لا يتم تضمينها في PVGIS:

• الثلج على اللوحات: يقلل بشكل كبير من الإنتاج. يعتمد على تواتر ومدة تساقط الثلوج.
• تراكم الغبار والأوساخ: يقلل الطاقة الكهروضوئية ، اعتمادًا على التنظيف وهطول الأمطار.
• التظليل الجزئي: له تأثير قوي إذا كانت الوحدة مظللة. يجب إدارة هذا التأثير أثناء تثبيت PV.

نتیجہ

جدید PV ماڈلنگ اور سیٹلائٹ ڈیٹا کی مدد سے، PVGIS.COM PV ماڈیول کی آؤٹ پٹ پاور کی درست حساب کتاب فراہم کرتا ہے، جو ماحولیاتی اور تکنیکی عوامل کو مدنظر رکھتا ہے، اور شمسی توانائی کی پیداوار کو بہتر بناتا ہے۔

PVGIS.COM کیوں استعمال کریں؟

شمسی تابکاری اور پی وی ماڈیول درجہ حرارت کے لیے جدید ماڈلنگ

آب و ہوا اور اسپیکٹرل ڈیٹا پر مبنی ایڈجسٹمنٹ

سسٹم لاس اور ماڈیول کی عمر رسیدگی کی قابل اعتماد پیشن گوئی

مختلف مقامات کے مطابق شمسی توانائی کی پیداوار کی اصلاح