Aurinkosähkö käyttäjät yleensä uskovat, että korkea lämpötila ja pitkä auringonpaiste tuntia kesällä, voimalaitoksen sähköntuotanto on suhteellisen korkea, mitä korkeampi lämpötila sitä suurempi sähköntuotanto. Mutta itse asiassa aurinkosähkövoimalat "pelkäävät lämpöä" ja "pelkäävät kylmää", ja äärimmäiset korkeat ja matalat lämpötilat voivat vaikuttaa aurinkosähkövoiman tuotannon suorituskykyyn.
Miksi lämpötila vaikuttaa aurinkosähköön
Aurinkosähköjärjestelmät tuottavat sähköä käyttämällä puolijohteeseen osuvan valon tuottamaa aurinkovaikutusta valoenergian muuttamiseksi suoraan sähköksi. Yleisesti ottaen hyvät valo-olosuhteet kesällä tuottavat enemmän sähköä. Mutta äärimmäinen kuumuus on eri juttu.
Itse moduulin lämpötilaominaisuuksien vuoksi lämpötilan nousu johtaa lähtötehon vähenemiseen. Kesällä, kun lämpötila on jopa 35-40 °C, moduulin takapuoli voi nousta 50-70 °C:seen ja moduulin kennojen liitoslämpötila voi jopa ylittää 80 °C:n lämpötilan. Kun nimelliskäyttölämpötila ylittyy, aurinkosähkön muuntohyötysuhde laskee samassa suhteessa, mikä vaikuttaa sähköntuotannon hyötysuhteeseen.
Otetaan esimerkkinä aurinkosähkömoduulin tehon lämpötilakerroin 0,4 % / °C, moduulin huipputeho 25 °C:ssa on 300 W, jolloin huipputehohäviö 80 °C:ssa = 0,4 % / °C * (80-25)°C = 22 %, huipputehon lähtöteho = 300 W * (1-22 %) = 234 W. Näin ollen voidaan nähdä, että lämpötilan nousu johtaa moduulin vakavaan lähtötehon menetykseen, kun muut olosuhteet pysyvät ennallaan. mikä tarkoittaa 22 prosenttia pienempää energiantuotantoa.
Hyötysuhteen heikkenemisen lisäksi lämpötila vaikuttaa myös aurinkokennon pitkän aikavälin vakauteen. Korkeat lämpötilat voivat nopeuttaa kennoissa käytettyjen materiaalien hajoamista, mikä lyhentää järjestelmän käyttöikää.
Mihin PV:n osa-alueisiin lämpötila vaikuttaa
1. Aiheuttaa aurinkosähkömoduulien lähtötehon pienenemisen.
PV-moduuleilla on yleensä kolme lämpötilakerrointa: avoimen piirin jännite, huipputeho ja oikosulkuvirta. Kun lämpötila nousee, aurinkosähkömoduulin lähtöteho pienenee. PV-moduulien huippulämpötilakerroin on noin -0,38-0,44 %/°C, eli lämpötila nousee ja PV-moduulien teho laskee. Teoriassa jokainen asteen lämpötilan nousu vähentää aurinkosähkövoimalan tehoa noin 0,44 prosenttia.
Käytännön tutkimuksissa on osoitettu, että kiteisen piin aurinkokennot tuottavat noin 20 prosenttia enemmän tehoa noin 20 asteen lämpötilassa kuin 70 asteen lämpötilassa. Toisin sanoen, jos aurinkosähkövoimalan asennuspaikalla on keskimääräiset valo-olosuhteet, mutta vuoden keskilämpötila on suhteellisen alhainen, sen teho on paljon suurempi kuin alueilla, joilla valo on liian voimakas ja lämpötila liian korkea.
2. Vaikuttaa taajuusmuuttajan ja muiden osien käyttöikään.
Aurinkosähköjärjestelmissä aurinkosähkömoduulit pelkäävät lämpöä, samoin invertteri. Taajuusmuuttaja koostuu monista elektronisista komponenteista, ja pääkomponentit tuottavat lämpöä työskennellessään. Lämpötilan nousulla on suuri vaikutus taajuusmuuttajan komponenttien suorituskykyyn, ja muuntimen laatikon ja taajuusmuuttajan ympäristölämpötila korkeassa lämpötilassa sekä laitteen toiminnasta vapautuva lämpö ovat paljon korkeammat kuin ulkolämpötila, ja lähes täydellä kuormituksella, jos ei ole hyvää lämmönpoistoympäristöä, se nopeuttaa laitteiden elektronisten komponenttien hajoamista ja vanhenemista.
3. Hot spot -ilmiön muodostuminen vaikuttaa moduulin käyttöikään.
Liian korkeat paikalliset lämpötilat voivat aiheuttaa kuumia kohtia, jotka voivat vaikuttaa aurinkosähkömoduulien käyttöikään. Hot spot -vaikutus (linkki lämmityspisteen blogikirjoitukseen) tuhoaa jossain määrin aurinkokennoja, osa aurinkokennojen tuottamasta energiasta valolla, todennäköisesti kulutetaan varjostetuissa soluissa, ja kuuma piste -vaikutus aurinkosähkövoimaloissa johtaa suoraan 30 prosentin lyhenemiseen aurinkosähkömoduulien käyttöiän lyhentämiseen, mikä voi aiheuttaa moduulin vikaantumisen pitkällä aikavälillä.
Korkean lämpötilan aikana lintujen ulosteet, rikkaruohot, lehdet jne. varjostavat aurinkosähkömoduuleja, ja ne ovat alttiita hot spot -ilmiölle, jolloin aurinkosähkömoduulien paikallinen lämpötila voi nousta yli 100 °C:n. Hot spot -ilmiö heikentää aurinkosähkömoduulin suorituskykyä, mikä johtaa koko aurinkosähkömoduulijoukon tehon vähenemiseen.
Päätelmä
Lämpötila vaikuttaa merkittävästi aurinkosähköjärjestelmien suorituskykyyn ja vakauteen. Optimaalinen moduulilämpötila sähköntuotannolle on 24-25 °C. Vaikka auringon säteily on parhaimmillaan heinä- ja elokuussa, sähköntuotanto ei ole suurimmillaan. Kotitalouksien aurinkosähkövoimaloiden suurin sähköntuotantokuukausi on huhti- ja toukokuu.
On tärkeää hallita tätä vaikutusta, jotta voidaan maksimoida energiantuotto ja varmistaa aurinkosähköjärjestelmän pitkän aikavälin luotettavuus. Ymmärtämällä lämpötilan ja aurinkosähkön suorituskyvyn välinen suhde ja toteuttamalla toimenpiteitä aurinkosähköjärjestelmien ylläpitämiseksi voidaan optimoida aurinkosähköjärjestelmien tehokkuus ja vaikuttavuus, mikä tekee niistä houkuttelevamman uusiutuvan energian lähteen.
Maysun Solar on aurinkosähkömoduulivalmistaja, jolla on 15 vuoden kokemus alalta, ja sillä on toimistoja ja varastoja useissa maissa, ja se on luonut pitkäaikaiset suhteet moniin erinomaisiin asentajiin. Ota rohkeasti yhteyttä meihin saadaksesi viimeisimmät moduulitarjoukset tai kysyäksesi aurinkosähköön liittyviä kysymyksiä.