Miten valita oikea aurinkopaneeli energiantuotannon maksimoimiseksi?

Johdanto:

Aurinkoteknologia on noussut merkittäväksi innovaatioksi uusiutuvien energialähteiden alalla, ja se tarjoaa merkittäviä ratkaisuja hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen ja energian kestävyyden parantamiseen. Aurinkojärjestelmissä aurinkopaneeleilla (joita kutsutaan myös aurinkopaneeleiksi) on keskeinen rooli, sillä ne määräävät suoraan tuotetun energian määrän. Siksi oikean aurinkopaneelin valinta on ratkaisevan tärkeää järjestelmän optimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi.

Tässä artikkelissa tarkastellaan jokaista aurinkopaneelien energiantuottoon vaikuttavaa tekijää. Kun ymmärrät nämä avaintekijät täysin, sinulla on paremmat valmiudet suunnitella ja suunnitella aurinkojärjestelmäsi, joka vastaa energiantarpeisiisi ja lisää samalla kestävän energiantuotannon tehokkuutta.

Moduulien sähköntuotantoon vaikuttavat keskeiset tekijät:

Aurinkomoduulin käyttövirta ja lämpötila

Aurinkomoduulin lämpötilakerroin

Aurinkomoduulin spektrinen vaste

Aurinkomoduulin suorituskyky hämärässä

Aurinkomoduulin hajoaminen

Asennus ja lisävarusteet

Ulkoiset ympäristötekijät

Kun aurinkomoduulin käyttövirta on suurempi, se johtaa yleensä moduulin käyttölämpötilan nousuun. Tämä johtuu siitä, että virran suuruus liittyy moduulin sisäisestä resistanssista johtuvaan lämmöntuottoon, ja suuremmat virrat johtavat suurempiin lämpöhäviöihin.

Lämpöhäviöt aiheuttavat aurinkomoduulin lämpötilan nousun. Korkeammissa lämpötiloissa elektronien virtaus hidastuu, mikä vähentää jännitettä ja näin ollen aurinkomoduulin hyötysuhde laskee.

Tutkiakseen eri moduulien sähköntuotantotehon ja niiden käyttölämpötilojen välistä suhdetta JinkoSolar toteutti yhteistyössä TUV Nordin kanssa empiirisen ulkotutkimushankkeen Yinchuanin kansallisessa aurinkosähkökokeiden tukikohdassa helmikuussa 2021. Erittäin suuren virran moduulien (18 A) käyttölämpötilat olivat keskimäärin noin 1,8 °C korkeammat kuin 182 moduulin (13,5 A) käyttölämpötilat, ja suurimmat lämpötilaerot olivat noin 5 °C. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että moduulien liiallinen käyttövirta johtaa aurinkokennojen ja juotosnauhojen pinnan lämpöhäviöiden merkittävään kasvuun, mikä osaltaan nostaa moduulin käyttölämpötilaa. Kuten yleisesti tiedetään, aurinkosähkömoduulien lähtöteho pienenee lämpötilan noustessa. Esimerkiksi PERC-moduulien tapauksessa, kun moduulin lämpötila ylittää nimelliskäyttölämpötilan, teho laskee noin 0,35 prosenttia jokaista celsiusastetta kohti. Kun otetaan huomioon tekijöiden yhdistelmä, empiiriset tulokset osoittavat, että 182 moduulin yhden watin sähköntuotantoaste on noin 1,8 prosenttia korkeampi kuin erittäin suuren virran moduulien. Maysunin Twisun black frame -moduulit tarjoavat alhaisen virran (9 A) ja suuren tehon edut ja toimivat paremmin korkeissa lämpötilaolosuhteissa, koska alhainen virta auttaa alentamaan käyttölämpötiloja, vähentämään lämpöhäviöitä ja parantamaan moduulien tehokkuutta.

Seuraavat kuvat havainnollistavat erittäin suuren virran moduulien (18A) ja 182 moduulin (13,5A) käyttölämpötilojen vertailua.

Kokemuksellisen aseman alustavat tiedot osoittavat, että 21. maaliskuuta ja 4. toukokuuta mitattiin erittäin suuren virran moduulien (18 A) ja 182 moduulin (13,5 A) käyttölämpötilat. Erittäin suurivirtaisten moduulien käyttölämpötilat olivat huomattavasti korkeammat kuin 182 moduulin käyttölämpötilat. Lämpötilan nousu johtaa sähköntuotannon vähenemiseen. 182 moduulin yhden watin sähköntuotantoaste on noin 1,8 prosenttia korkeampi kuin ultrakorkean virran moduuleilla.

Ehdotus：

Suuret virtamoduulit voivat johtaa suurempiin lämpöhäviöihin, jolloin ne lämpenevät enemmän ja niiden lähtöteho puolestaan laskee huomattavasti. Aurinkopaneelien lämpöhäviöiden hallintaa on ehdottomasti parannettava. Jäähdytystoimenpiteiden toteuttaminen, kuten lämpöhäviölevyjen asentaminen moduulien alle tai aurinkopaneelien nostaminen korkeammalle maasta ilmanvaihdon parantamiseksi, voi olla hyödyllistä.

Lisäksi inverttereitä ja aurinkopaneeleita valittaessa on erittäin tärkeää varmistaa, että paneelin maksimitehopistevirta (usein lyhennettynä MPP-virraksi) ei ylitä invertterin maksimitehopisteen seurannan (MPPT) enimmäistulovirtaa. Tämä johtuu siitä, että invertterin MPPT-piirin on seurattava tehokkaasti aurinkopaneelin MPP-arvoa, jotta energian muuntamisen tehokkuus voidaan maksimoida. Jos esimerkiksi invertterin MPPT on mitoitettu 12,5 A:lle ja paneelin MPP-virta on 13,5 A, moduuli ei ole yhteensopiva kyseisen invertterin kanssa.

Aurinkopaneelien lämpötilakerroin on tärkeä suorituskykyparametri, joka osoittaa aurinkopaneelien suorituskyvyn vaihtelun eri lämpötiloissa. Aurinkomoduulien nimellisteho määritetään vakiotestiolosuhteissa (STC). Jos todellinen käyttölämpötila ylittää käytön aikana nimelliskäyttölämpötilan, lähtöteho pienenee. Tämä johtuu siitä, että moduulin aurinkosähköinen muuntohyötysuhde laskee lämpötilan noustessa. Jos esimerkiksi tehon lämpötilakerroin on -0,34 %/°C, moduulin lähtöteho pienenee 0,34 % jokaista 1 °C:n nousua kohti nimelliskäyttölämpötilan yläpuolella.

Lisäksi lämpötilan vaihtelut vaikuttavat myös aurinkopaneelien pitkän aikavälin vakauteen ja elinikään. Kohonneet lämpötilat voivat johtaa materiaalin väsymiseen moduuleissa, mikä vähentää niiden pitkäikäisyyttä. Tyypillisesti moduuleilla, joiden lämpötilakerroin on alhaisempi, on todennäköisemmin pidempi käyttöikä. Äärimmäisissä tapauksissa aurinkomoduulien ylikuumeneminen voi aiheuttaa turvallisuusriskejä ja jopa tulipaloja.

Kaavion tietojen mukaan Maysunin IBC-moduulien lämpötilakerroin on -0,29 %/ ℃. Tämä tarkoittaa, että jokaista IBC-moduulin käyttölämpötilan 1 ℃:n nousua kohden teho vähenee 0,29 %. Toisaalta PERC-moduulien lämpötilakerroin on -0,34 %/ ℃. Tämä tarkoittaa, että PERC-moduulin käyttölämpötilan 1 ℃:n nousua kohden teho laskee 0,34 %. Korkean lämpötilan ympäristöissä, joissa moduulin käyttölämpötila voi nousta 85 ℃:iin, PERC-moduulin teho on pudonnut merkittävästi 79,6 prosenttiin, kun taas IBC-moduulin teho on edelleen 82,6 prosenttia.

Ehdotus:

Siksi, kun toimitaan kuumemmilla alueilla tai kun tarkastellaan turvallisuutta korkeissa lämpötiloissa, on järkevää valita moduulit, joiden lämpötilakerroin on pienempi. IBC-aurinkopaneeleilla (Interdigitated Back Contact), joiden lämpötilakerroin on alhaisempi (0,29 %/ ℃), on selvä etu korkean lämpötilan alueilla.

Aurinkokennot hyödyntävät valosähköistä vaikutusta ja muuttavat auringonvalon suoraan sähköksi. Niiden spektrinen vaste kuvaa valon spektrin aluetta, jota ne voivat tehokkaasti hyödyntää. Tällä hetkellä suurin osa markkinoilla olevista aurinkokennoista on piipohjaisia, ja ne reagoivat ensisijaisesti näkyvään spektriin ja osaan infrapunasäteilyä. Sen sijaan niiden herkkyys ultraviolettisäteilylle ja merkittävälle osalle infrapunasäteilyä on suhteellisen heikko.

Oheisessa kuvassa on esitetty tyypillinen auringon säteilyn spektri ja piiaurinkokennon spektrivaste. On tärkeää ymmärtää, että tämä spektrivaste eli spektriherkkyys määrittelee säteilyalueen, jolla kenno toimii tehokkaimmin. Tämä vaikuttaa merkittävästi sen tehokkuuteen erilaisissa säteilyolosuhteissa. Nämä kennot reagoivat pääasiassa näkyvään spektriin ja lähi-infrapuna-alueeseen.

Tyypillisen piipohjaisen aurinkokennon spektrivasteominaisuuksien tutkiminen:

Näkyvän valon vaste: Pii-pohjaiset aurinkokennot reagoivat voimakkaasti näkyvään valoon, joka keskittyy pääasiassa 400-700 nm:n aallonpituusalueelle. Tällä spektrillä valon energia voi stimuloida piiatomien valenssielektroneita ja siirtää ne johtokaistalle, jolloin muodostuu elektroni-aukkopareja, jotka tuottavat virtaa.

Lyhyen aallonpituuden infrapunavaste: Nämä solut reagoivat tietyllä tavalla lyhyempiin infrapunavalon aallonpituuksiin, jotka keskittyvät pääasiassa 800-1100 nm:n välille. Tämän spektrin valo voi edistää piiatomien elektronien siirtymistä johtokaistalle, mikä lisää virran tuottoa.

Ultraviolettivalon vaste: Pii-pohjaisten aurinkokennojen reagointi ultraviolettivaloon on suhteellisen vaimeaa, ja se tapahtuu pääasiassa 200-400 nm:n aallonpituusalueella. Tästä spektrin osasta peräisin oleva energia on liian vähäistä stimuloidakseen piiatomien valenssielektroneita johtokaistalle, jolloin virranmuodostus on vähäistä.

Pitkän aallonpituuden infrapunavaste: Infrapunaspektrin pitkien aallonpituuksien herkkyys on myös rajallinen, pääasiassa 1100-1200 nm:n välillä. Tämän spektrin energia on liian alhainen riittävän virran tuottamiseen.

Saman aurinkomoduulin energiantuotto voi vaihdella huomattavasti eri alueilla, joiden valospektri eroaa merkittävästi. Yksikiteisen piin aurinkokennojen kvanttitehokkuus on parempi kuin monikiteisen piin kennojen, erityisesti 310-550 nm:n spektrissä. Tällä alueella yksikiteisten piikennojen kvanttitehokkuus voi jopa ylittää monikiteisten kennojen kvanttitehokkuuden yli 20 prosentilla, mikä johtaa suurempaan sähköntuotantoon.

Ehdotus:

Ennen aurinkovoimalan rakentamisen aloittamista on järkevää valita moduulit, joilla on laajempi spektrinen vaste paikallisesti vallitsevien säteilyn voimakkuuskaistojen perusteella. Muihin teknologiamoduuleihin verrattuna IBC-moduuleilla on laaja spektrinen vaste, ja ne pystyvät keräämään auringon säteilyä ultraviolettisäteilystä näkyvään valoon ja aina lähi-infrapunasäteilyyn asti, joka on noin 300-1200 nm:n välillä. Tämä laaja spektri varmistaa, että IBC-moduulit toimivat poikkeuksellisen hyvin erilaisissa valaistusolosuhteissa, myös hämärässä ja hajavalossa.

Aurinkopaneelien yhteydessä termi "heikon valon vaikutus" viittaa niiden suorituskykyyn ja energiantuottoon heikossa valaistuksessa. Tämä havaitaan yleensä aikaisin aamulla, myöhään illalla, pilvisenä päivänä tai kun osa paneeleista on varjossa. Heikon valon vaikutus vaikuttaa merkittävästi aurinkojärjestelmän kokonaissuorituskykyyn ja energiantuotantokykyyn.

Hämärässä valossa heikentynyt voimakkuus tarkoittaa, että aurinkopaneeleissa olevat elektronit liikkuvat hitaammin, mikä johtaa virran tuottamisen vähenemiseen ja paneelien energiantuoton huomattavaan laskuun. Samanaikaisesti aurinkopaneeleilla kestää kauemmin saavuttaa invertterien edellyttämä käyttöjännite, mikä lyhentää aurinkosähköjärjestelmän tehollista sähköntuotantoa vuorokauden aikana.

Ehdotus:

Tämän vastapainoksi on järkevää valita aurinkomoduulit, jotka toimivat erinomaisesti hämärissä olosuhteissa, kuten IBC-moduulit (Interdigitated Back Contact) tai HJT-moduulit (Heterojunction). IBC-kennot, joissa on ainutlaatuinen takakontaktirakenne, kykenevät keräämään hajavaloa sivuilta ja takaa, mikä tarjoaa selkeän edun, kun valo-olosuhteet vaihtelevat tai ovat luonnostaan heikot, joten ne soveltuvat erityisen hyvin korkeilla leveysasteilla sijaitseville alueille. Toisaalta HJT-moduulit parantavat heterojunction-rakenteensa ansiosta varauksenerotus- ja keräystehokkuutta. Tämän vuoksi ne ovat ihanteellisia tehokkaan tehon tuottamiseen pilvisellä taivaalla tai aikaisin aamulla ja myöhään illalla.

TÜV SUD -sertifiointitestauskeskuksen tietojen mukaan Maysunin IBC-aurinkomoduuleissa on minimaalinen yhdistetty keskushäviö. Heikoissa valo-olosuhteissa, kun niitä verrataan PERC-tuotteisiin, hyötysuhde paranee selvästi. Kun säteilytaso on 200 W/m², IBC-moduulien suhteellinen tehonlisäys on 2,01 %. Lisäksi IBC-moduulien korkeiden avojänniteominaisuuksien ansiosta ne saavuttavat invertterin käyttöjännitteen nopeammin aamuisin ja iltaisin, mikä pidentää tehokkaasti sähköntuotannon kestoa.

1. Miten moduulin hajoaminen tapahtuu?

Moduulin hajoamisreaktioihin kuuluvat PID (Potential Induced Degradation), LID (Light-Induced Degradation), LeTID (Light and elevated Temperature Induced Degradation), UVID (UV Induced Degradation), vanheneminen ja hotspot-ilmiö. Nämä hajoamisreaktiot ovat suorituskyvyn heikkenemisprosesseja, joita aurinkopaneeleissa voi tapahtua tietyissä olosuhteissa ja jotka vaikuttavat tehontuottoon ja järjestelmän pitkän aikavälin suorituskykyyn.

（1）PID:

Potentiaalin aiheuttama heikkeneminen (PID) tarkoittaa aurinkopaneelien suorituskyvyn heikkenemistä tietyissä jännite-eroissa. PID johtuu siitä, että aurinkosähkömoduulien pitkäaikaisen tiiviyden säilyttäminen käytön aikana on haastavaa, erityisesti vuorotellen korkeissa lämpötiloissa ja kosteudessa. Tämä voi johtaa huomattavaan varauksen kertymiseen kennon pinnalle, mikä vaikuttaa passivointiin ja johtaa hyötysuhteen heikkenemiseen, jolloin sähköntuotanto voi pudota yli puoleen.

Tapoja PID-vaikutuksen vähentämiseksi:

Maysunin tuoteasiantuntijat ovat pitkäaikaisten kokeilujen perusteella koonneet yhteen menetelmiä PID:n lieventämiseksi. Niihin kuuluvat ensisijaisesti:

Sarjakomponenttien negatiivisen liittimen maadoittaminen tai positiivisen jännitteen syöttäminen moduulin ja maan välille illan aikana.

EVA-kalvon käyttöiän ja laadun parantaminen ja kapselointiprosessin optimointi.

Kennon emitterin ja SiN-heijastuksenestokerroksen muokkaaminen.

Maysunin kehittämässä HJT-moduulissa on erinomainen anti-PID-suorituskyky. Sen TCO (Transparent Conductive Oxide) -ohutkalvokerroksella on johtavat ominaisuudet, jotka estävät varauksen polarisaation pinnalla ja estävät rakenteellisesti PID-häviön.

（2）LID：

LID (Light-Induced Degradation) on aurinkosähkömoduulien luotettavuusparametri. Se käsittää yleensä kolme päätyyppiä: Boori-happiyhdisteiden valon aiheuttama hajoaminen (BO-LID), valon ja kohonneen lämpötilan aiheuttama hajoaminen (LeTID) ja ultraviolettisäteilyn aiheuttama pinnan passivoitumisen aiheuttama hajoaminen (UVID).

BO-LID (boorihappiyhdisteen valohajoaminen): Kun puhutaan LID:stä, tarkoitetaan yleensä BO-LID:tä, jota pidetään ensisijaisena tekijänä kiteisen piin kennojen valon hajoamisessa. Heti kun aurinkosähkömoduulit altistuvat auringonvalolle, LID alkaa, ja lyhyessä ajassa (päivinä tai viikkoina) se voi saavuttaa kyllästymisen. BO-LID voidaan korjata muuttamalla seostusaineita (kuten lisäämällä galliumia) tai parantamalla passivointitekniikoita.

LeTID (Light and Elevated Temperature Induced Degradation): LeTID on lämmön aiheuttama suorituskyvyn heikkeneminen, joka liittyy pääasiassa aurinkokennojen materiaaleihin ja vikoihin. Korkean lämpötilan ja säteilyn vaikutuksesta kennon viat voivat lisääntyä, mikä johtaa varauksen rekombinaatioon ja resistanssin kasvuun, jolloin kennon suorituskyky heikkenee. LeTID-vaikutukset ovat yleensä havaittavissa moduulin varsinaisen käytön aikana, ei laboratorio-olosuhteissa. LeTID-vaikutusten lieventämiseksi valmistajat parantavat usein materiaalivalintoja ja valmistusprosesseja, tekevät lämpöstabiilisuustestejä ja arvioivat kennon suorituskykyä korkeissa lämpötiloissa moduulin tasaisen suorituskyvyn varmistamiseksi.

UVID (Ultraviolettisäteilyn aiheuttama hajoaminen): UVID tarkoittaa aurinkopaneelien suorituskyvyn mahdollista heikkenemistä, kun ne altistuvat pitkään ultraviolettisäteilylle. Tämä heikkeneminen liittyy ensisijaisesti aurinkokennoissa käytettyihin materiaaleihin, erityisesti valosähköisiin muuntomateriaaleihin. Jatkuva altistuminen UV-säteilylle voi johtaa kemiallisiin reaktioihin tai hajoamiseen kennomateriaaleissa, mikä aiheuttaa suorituskyvyn heikkenemistä, joka ilmenee usein hyötysuhteen ja tehon alenemisena. UV-säteilyn vaikutusten torjumiseksi valmistajat käyttävät yleensä materiaaleja, joilla on korkea UV-stabiilisuus, parantavat moduulin kotelointimateriaaleja paremman suojan takaamiseksi ja tekevät UV-altistustestejä moduulin kestävyyden arvioimiseksi.

Tällä hetkellä Maysunin HJT-moduuleilla (Heterojunction Technology) on onnistuttu saavuttamaan LID-vaikutuksen puuttuminen. Koska HJT-kennon substraatti on tyypillisesti N-tyypin yksikiteistä piitä, joka on seostettu fosforilla, P-tyypin piissä ei esiinny boorihappi- ja boorimetallikomplekseja. Näin ollen HJT-kennot ovat immuuneja LID-vaikutuksille.

（3）Aurinkomoduulin ikääntyminen

Aurinkoenergian talteenotossa keskeisessä asemassa olevat aurinkopaneelit eivät ole immuuneja ajan ja ympäristön aiheuttamalle kulumiselle. Kun ne vanhenevat, niiden tehokkuus voi heikentyä, mikä johtaa energiantuoton vähenemiseen. Seuraavassa selvitämme moduulien pitkäikäisyyteen vaikuttavia päätekijöitä:

Kapselointiaineen kellastuminen: Pitkäaikainen UV-valolle altistuminen voi aiheuttaa moduulien kapselointiaineen kellastumisen, mikä vaikuttaa sekä ulkonäköön että valonabsorbointikykyyn. Tämä voi heikentää moduulin yleistä muuntotehokkuutta.

Takalevyn kuluminen: Ajan mittaan, erityisesti korkeissa lämpötiloissa ja korkeassa kosteudessa, taustalevyn kosteudenkestävyys saattaa heikentyä, mikä lisää kapselointiaineen hydrolyysin ja kennon korroosion riskiä.

Solun suorituskyvyn heikkeneminen: Jatkuva käyttö haastavissa olosuhteissa voi heikentää aurinkokennon hyötysuhdetta ja tehoa materiaalin ominaisuuksien muuttumisen vuoksi.

Valmistajat ovat tietoisia näistä haasteista. Esimerkiksi Maysunin IBC-aurinkopaneeleilla on 25 vuoden teho- ja tuotetakuu. Ne lupaavat, että hyötysuhde laskee vain 1,5 prosenttia ensimmäisenä vuonna ja sen jälkeen vain 0,4 prosenttia lineaarisesti vuodessa, mikä takaa käyttäjille tasaisen hyödyn koko moduulin elinkaaren ajan.

（4）Hot Spot -efekti

Hot spot -ilmiöllä tarkoitetaan aurinkopaneeleissa mahdollisesti esiintyvää epäsuotuisaa tilannetta, jossa tietyt kennot tai moduulin osat lämpenevät muita enemmän. Tämä voi heikentää koko moduulin suorituskykyä ja turvallisuutta.

Milloin hot spot -ilmiö ilmenee?

Varjostus tai este:

Jos osa aurinkopaneelista on varjossa tai estynyt, kyseiset kennot eivät tuota virtaa, mutta viereiset kennot toimivat edelleen. Tämä pakottaa varjossa olevat kennot toimimaan kuormituksena ja imemään lämpöä viereisistä toimivista kennoista, mikä voi aiheuttaa niiden liiallisen kuumenemisen.

Solujen epäjohdonmukaisuudet:

Joskus aurinkokennojen välillä voi olla pieniä eroja tai puutteita. Tämä voi aiheuttaa sen, että tietyt kennot lämpenevät nopeammin kuin vastaavat kennot, mikä johtaa kuumiin kohtiin kyseisillä alueilla.

Hot spot -ilmiön vaikutukset:

Soluvauriot:

Kuumat kohdat voivat heikentää tai vaurioittaa ylikuumentuneita kennoja, mikä saattaa vähentää niiden käyttöikää ja suorituskykyä.

Turvallisuusnäkökohdat:

Kuumien pisteiden aiheuttamat kohonneet lämpötilat voivat aiheuttaa tulipaloriskin tai muita turvallisuusriskejä.

Hot spot -ilmiön lieventämiseksi Maysun Solar on integroinut Venusun-sarjan paneeleihinsa MOS-ohituskytkimet, jotka korvaavat perinteiset ohitusdiodit. Nämä kytkimet reagoivat nopeammin vaihteleviin valo-olosuhteisiin, mukautuvat nopeasti ja minimoivat varjostuksen vaikutuksen moduulin suorituskykyyn.

Maysun Solar esittelee MOS:n (MOS-ohituskytkimen): innovatiivisen sovelluksen PV-moduulien varjostusongelmiin

Asennusmenetelmiin ja aurinkojärjestelmän lisävarusteisiin vaikuttavia tekijöitä ovat muun muassa aurinkopaneelien kallistuskulma, paneelien yhdistelmähäviöt, kaapelit, muuntajan häviöt, säätimet ja invertterin tehokkuus.

(1)Aurinkopaneelien kallistuskulma:

Aurinkopaneelien kallistuskulma on suorassa yhteydessä tuotetun sähkön määrään. Sillä tarkoitetaan kulmaa, jossa paneelit on asennettu kiinnikkeisiinsä, mikä vaikuttaa siihen, miten ne saavat auringonvaloa. Optimaalinen kallistuskulma riippuu sijainnin leveysasteesta ja järjestelmän erityisestä rakenteesta. Yleiset suuntaviivat ovat seuraavat:

A. Leveysaste 0°-25°: Kallistuskulma vastaa leveysastetta.

B. Leveyspiiri 26°-40°: Kallistuskulma on yhtä suuri kuin leveysaste plus 5°-10°.

C. Leveysaste 41°-55°: Kallistuskulma on yhtä suuri kuin leveysaste plus 10°-15°.

(2) Aurinkopaneelien yhdistelmähäviöt:

Aurinkosähköpaneelit voidaan kytkeä aurinkosähköpaneeleihin sarjaan tai rinnakkain. Sarjaan kytkettynä paneelien välisestä virran epäsymmetriasta voi aiheutua häviöitä. Rinnakkain kytkettynä häviöt johtuvat paneelien välisistä jännite-eroista. Yhdistelmähäviöt voivat nousta yli 8 prosenttiin. Lisäksi paneelien hajoamisominaisuuksien epäjohdonmukaisuudet voivat johtaa jännitteen ja virran epäsymmetriaan pitkällä aikavälillä, mikä vähentää aurinkosähköjärjestelmän kokonaistehoa.

Ehdotus:

Siksi aurinkosähköjärjestelmää asennettaessa on suositeltavaa käyttää saman merkin ja mallin aurinkopaneeleita. Näin varmistetaan, että paneelien käyttövirta, jännite ja hajoamisominaisuudet ovat mahdollisimman yhdenmukaiset. Aurinkopaneeleihin voidaan myös asentaa eristysdiodit estämään vastavirran kulkua. Tämä voi vähentää koko ryhmään kohdistuvia kielteisiä vaikutuksia, jotka johtuvat varjostuneista tai vaurioituneista paneeleista, jotka johtuvat aurinkojärjestelmän epäoptimaalisista lisävarusteista.

(3) Kaapeli- ja muuntajahäviöt:

Yksi tärkeimmistä tekijöistä, joilla varmistetaan aurinkoenergiajärjestelmän tehokas toiminta, on linjahäviöiden hallinta. Linjahäviöillä tarkoitetaan sähköenergian prosenttiosuutta, joka häviää siirron aikana johtimien resistanssin, liittimien ja muiden tekijöiden vuoksi. Linjahäviöiden pitäminen alle 5 prosentissa on kohtuullinen tavoite, jotta järjestelmän suorituskyky ei vaarannu merkittävästi.

Ehdotus:

Linjahäviöiden vähentämiseksi on suositeltavaa valita johtimet ja kaapelit, joiden johtavuus on hyvä. Kuparijohtimia suositaan yleensä niiden erinomaisten johtavuusominaisuuksien vuoksi. Lisäksi johtimen poikkileikkauksen halkaisija on tärkeä tekijä. Halkaisijaltaan suuremmilla johdoilla on pienempi vastus, mikä voi auttaa vähentämään linjahäviöitä. On myös tärkeää varmistaa, että liittimet ja liittimet on asennettu tukevasti ja kytketty tiiviisti, jotta vastus ja virtahäviöt vähenevät. Lisäksi kaapelien pituuksien minimointi ja tehokas layout voivat myös auttaa vähentämään linjahäviöitä.

Muuntajahäviöillä tarkoitetaan sähköenergian siirrossa ja jakelussa häviävää energiaa, joka johtuu muuntajien sisäisestä resistanssista, magneettisista häviöistä ja muista tekijöistä. Nämä häviöt voivat vaikuttaa tuotetun sähkön lopulliseen toimitukseen ja jakeluun.

Ehdotus:

Muuntajahäviöiden vaikutuksen minimoimiseksi sähköntuotantoon suositellaan erittäin tehokkaiden muuntajatekniikoiden valintaa, jotka vähentävät sisäisiä häviöitä. Muuntajien säännöllisellä huollolla ja tarkastuksilla varmistetaan niiden optimaalinen suorituskyky.

(4) Säätimen ja vaihtosuuntaajan tehokkuus:

Induktoreja, muuntajia ja teholaitteita, kuten IGBT:tä ja MOSFET:iä, sisältävissä taajuusmuuttajissa esiintyy häviöitä käytön aikana. Tyypillisesti ketjuvaihtosuuntaajien hyötysuhde on 97-98 %, kun taas keskitettyjen vaihtosuuntaajien hyötysuhde on 98 %. Häviöt vaihtosuuntaajissa johtuvat induktoreista, muuntajista, teholaitteista ja muista komponenteista. Laitehäiriöt, jotka johtavat invertterilaitteiden käyttökatkoksiin, voivat myös vaikuttaa sähköntuotantoon. Muuntajien hyötysuhde on yleensä hyvin korkea, yli 99 prosenttia, jolloin energiahäviöt ovat lähes merkityksettömiä. Säätimen lataus- ja purkupiirin jännitehäviö ei saisi ylittää 5 % järjestelmän jännitteestä.

Ehdotus:

Aurinkosähköjärjestelmän lisävarusteiden säännöllinen huolto on erittäin tärkeää, jotta voidaan varmistaa säätimien ja vaihtosuuntaajien häiriötön toiminta ja vähentää siten toimintahäiriöiden esiintymistä.

Ympäristötekijät, kuten auringon säteily, varjostus, pöly, äärimmäiset lämpötilat, raekuurot ja sateet, voivat kaikki vaikuttaa aurinkopaneelien suorituskykyyn ja käyttöikään.

Auringon säteilysäteily

Auringon säteilysäteily on aurinkojärjestelmien ensisijainen energialähde. Se vaihtelee maantieteellisen sijainnin, vuodenajan ja sääolosuhteiden mukaan. Maantieteellinen sijainti määrittää auringonvalon kulman ja keston, kun taas vuodenajat ja sääolosuhteet vaikuttavat ilmakehän tekijöihin, kuten pilvipeitteeseen ja kosteuteen, mikä vaikuttaa aurinkopaneelien tehokkuuteen. Optimaalisissa auringonvalo-olosuhteissa aurinkopaneelit voivat tuottaa enemmän energiaa. Säteilyn voimakkuus noudattaa tyypillisesti seuraavaa kaavaa: talvi, kesä, kevät ja sitten syksy.

Ehdotus:

Suunnittele ja suunnittele aurinkojärjestelmäsi maantieteellisen sijainnin, ilmaston ja energiantarpeen perusteella, jotta voit varmistaa optimaalisen aurinkotehokkuuden eri vuodenaikoina ja lämpötiloissa. Valitse lisäksi aurinkopaneelit, joilla on korkea hyötysuhde ja erinomainen suorituskyky hämärässä, kuten IBC- (Interdigitated Back Contact) tai HJT-paneelit (Heterojunction). Nämä paneelit tuottavat enemmän energiaa samanlaisissa valaistusolosuhteissa.

Varjostushäviöt

Puiden tai rakenteiden aiheuttama varjostus voi heikentää aurinkopaneelien tehokkuutta. Tällainen varjostus voi aiheuttaa jopa 5 prosentin menetyksen energiantuotannossa. Pölyn, lumen tai roskien, kuten lehtien ja lintujen ulosteiden, kerääntyminen, jos niitä ei puhdisteta ajoissa, voi paitsi vähentää järjestelmän energiantuottoa myös aiheuttaa paikallisia kuumenemispaikkoja. Jatkuva paikallinen kuumeneminen, jota kutsutaan kuumiksi pisteiksi, voi mahdollisesti vahingoittaa lasipintaa.

Ehdotus:

Kun asennat aurinkojärjestelmiä, valitse paikat, joissa puiden tai rakennusten aiheuttama varjostus on mahdollisimman vähäistä. Jos kyseessä on laajamittainen maanpäällinen asennus, kannattaa harkita seurantajärjestelmien käyttöä auringon liikkeen seuraamiseksi ja varjostushäviöiden minimoimiseksi. Säännöllinen puhdistus ja huolto ovat olennaisen tärkeitä, jotta aurinkojärjestelmä toimisi huipputehokkaasti.

Äärimmäiset sääolosuhteet

Korkeat lämpötilat voivat nostaa aurinkopaneelien käyttölämpötilaa, mikä vähentää niiden tehokkuutta ja nopeuttaa niiden vanhenemisprosessia. Paneelien päällä oleva sade tai lumi voi haitata auringonvalon vastaanottoa, kun taas raekuurot voivat mahdollisesti aiheuttaa pintavaurioita tai mikrosäröjä, jotka vaarantavat paneelin luotettavuuden.

Ehdotus:

Valitse kuumassa ilmastossa aurinkopaneelit, joiden lämpötilakerroin on pienempi, kuten HJT- tai IBC-paneelit, jotka toimivat paremmin korkeissa lämpötiloissa. Paneelien ympärillä olevan ilmanvaihdon parantaminen ja heijastavien materiaalien tai pinnoitteiden käyttö voi vähentää lämmön imeytymistä. Valitse raekuuroja tai lunta vastaan paneelit, joille on tehty tiukat raekuurojen kestävyystestit. Harkitse raesuojien tai suojaverkkojen asentamista ja investoi vakuutukseen mahdollisten raekuurojen varalta, mikä voi auttaa korvaamaan korjaus- tai vaihtokustannuksia.

Johtopäätös：

Aurinkosähkömoduuleja valittaessa aurinkopaneelien käyttövirta, lämpötilakerroin, spektrinen vaste, suorituskyky hämärässä, hajoaminen, asennusmenetelmät, niihin liittyvät lisävarusteet ja ulkoiset ympäristötekijät ovat ratkaisevassa asemassa, kun halutaan maksimoida aurinkokennojärjestelmän energiantuotto. Ottamalla nämä tekijät kokonaisvaltaisesti huomioon voidaan parantaa järjestelmän tehokkuutta ja luotettavuutta, vähentää energiakustannuksia ja edistää puhtaan energian tulevaisuutta. Kokonaisvaltaisella suunnittelulla ja valinnalla voimme hyödyntää aurinkovoimavaroja tehokkaammin ja edistää kestävää kehitystä.

Maysun Solar on erikoistunut korkealaatuisten aurinkosähkömoduulien valmistukseen vuodesta 2008 lähtien. Valitse laajasta valikoimastamme kokomustia, mustakehyksisiä, hopeisia ja lasilasisia aurinkopaneeleja, joissa käytetään puolileikattua, MBB-, IBC- ja Shingled-tekniikkaa. Nämä paneelit tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn ja tyylikkään muotoilun, joka sulautuu saumattomasti mihin tahansa rakennukseen. Maysun Solar on menestyksekkäästi perustanut toimistoja, varastoja ja pitkäaikaisia suhteita erinomaisten asentajien kanssa lukuisissa maissa! Ota meihin yhteyttä, jos haluat viimeisimmät moduulitarjoukset tai mitä tahansa aurinkosähköön liittyvää tiedustelua. Autamme sinua mielellämme.