Naukowcy nieustannie pracują nad tworzeniem lepszych i bardziej wydajnych paneli słonecznych z każdym mijającym rokiem. W ciągu ostatniej dekady nastąpiła znaczna poprawa w produkcji i działaniu paneli słonecznych. Możesz wybrać lepsze i bardziej wydajne panele dzięki najnowszej technologii. Jednak czynniki wpływające na wydajność paneli słonecznych wzrosły i zawsze były w centrum uwagi. Podczas pracy z panelami słonecznymi wielokrotnie natknąłem się na pytanie, czy można zwiększyć wydajność paneli słonecznych. Odpowiedź na to pytanie jest w Twoich rękach, przyjdź i dowiedz się.
Jaka jest wydajność paneli słonecznych?
średnia wydajność energetyczna danego obszaru nazywa się wydajnością paneli słonecznych. Całkowita ilość energii wytworzonej przez panele słoneczne w ciągu dnia to ich wydajność. Oblicza się ją, mnożąc przypadkowy strumień promieniowania lub światło słoneczne otrzymane na danej powierzchni przez rozmiar paneli słonecznych w metrach kwadratowych. Otrzymana wartość jest następnie dzielona przez maksymalną moc paneli, która jest następnie mnożona przez 100, w ten sposób otrzymuje się procent wydajności.
Światło słoneczne otrzymane na metr kwadratowy = 1000 watów
Powierzchnia paneli słonecznych (2) = 2000 (1000*2)
Maksymalna moc = 400 watów
Procent wydajności = 400/2000*100
= 20%
Standardowe warunki testowe mierzą wydajność panelu słonecznego w normalnych warunkach pogodowych na danym obszarze. Istnieje jednak kilka innych czynników wpływających na wydajność paneli słonecznych.
Jakie czynniki wpływają na wydajność paneli słonecznych?
Wydajność paneli słonecznych nie zależy wyłącznie od słońca, ale istnieje wiele innych czynników wpływających na wydajność paneli słonecznych. Poznajmy wszystkie te czynniki szczegółowo.
1. Warunki klimatyczne
Inne największy wpływ na wydajność mają warunki klimatyczne. Istnieje błędne przekonanie, że produkcja spada podczas opadów śniegu lub zimą, ale tak nie jest. Ze względu na odblaskowe właściwości śniegu, wzrasta koncentracja światła słonecznego, co poprawia nasłonecznienie. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy panele słoneczne nie są zakopane pod śniegiem.
Tam, gdzie zimne warunki sprzyjają i zwiększają wydajność, ekstremalnie gorąca pogoda może zmniejszyć wydajność. Panele słoneczne przy ekstremalnym i silnym świetle słonecznym nie mogą pracować wydajnie, a ich wydajność nawet spada wraz ze wzrostem temperatury po osiągnięciu określonej temperatury.
2. Wiek
Panele słoneczne mają żywotność ponad 20 lat, podczas których są poddawane wielu obciążeniom. warunki wewnętrzne i zewnętrzne wpływające na ich ogólną sprawność. W międzyczasie panele działają dokładnie i wydajnie. Ale po latach nadal generują energię elektryczną, ale każdego roku pewien procent ich wydajności zostanie utracony. Ale eksperci twierdzą, że panele słoneczne działają świetnie, gdy się starzeją w porównaniu do tego, kiedy były nowe. Cóż, to zależy od jakości i rodzaju paneli słonecznych, których używasz.
Zobacz także: Dlaczego panele słoneczne ulegają degradacji?
3. Efektywność konwersji energii
Z całkowitej ilości światła słonecznego padającego na panele słoneczne, pewien procent jest konwertowany przez panele. Ten procent konwersji jest znany jako efektywność konwersji energii. Tak, nie całe światło słoneczne padające na panele jest zamieniane na energię. W rzeczywistości na ten wskaźnik wpływają także: czynniki takie jak długość fali, odbicie i temperatura.
4. Szerokość geograficzna
równie ważny jest kąt ustawienia paneli dla zwiększonej lub zmniejszonej wydajności. Panele słoneczne skierowane na południe są zazwyczaj bardziej wydajne. Jednak w zależności od lokalizacji domu, panele słoneczne mogą być skierowane na wschód lub zachód. Panele skierowane na południe mają dźwignię, aby absorbować światło słoneczne do wieczora i promienie dotykają paneli bardziej bezpośrednio niż inne orientacje. Ogólnie rzecz biorąc, wydajność zależy od ich orientacji wraz z lokalizacją domu. Jest to jeden z czynników wpływających na wydajność paneli słonecznych.
5. Konserwacja
Regularna konserwacja paneli słonecznych jest konieczna, aby mogły działać prawidłowo. Bez odpowiedniej konserwacji i regularnych kontroli, przez ekspertów i wymianę małych części paneli, jeśli to konieczne, wydajność będzie spadać z czasem. Regularne kontrole systemu są zawarte w umowach zakupu. Poza tym, prawidłowe czyszczenie powierzchni paneli słonecznych również obniża ich wydajność.
Zobacz także: 3 główne typy systemów fotowoltaicznych
6. Operacje
Regularne użytkowanie wpływa na wydajność i powoduje jej szybsze pogorszenie. Operacje takie jak monitorowanie i kontrolowanie wydajności paneli słonecznych wpływa na ich wydajność i pomóc w utrzymaniu go przez dłuższy czas. Ponadto przeprowadzanie operacji w celu poprawy ogólnego stanu paneli słonecznych pozytywnie wpływa na ogólną wydajność.
7. Temperatura
Światło słoneczne jest niezbędnym składnikiem, ale ekstremalne temperatury i nadmiernie jasne słońce świecące nad panelami są najmniej przydatne. Zakłada się, że więcej światła słonecznego oznacza większą produkcję energii, ale tak nie jest. Ekstremalne temperatury i światło słoneczne szkodzą panelom i ich wydajności, zmieniając właściwości półprzewodników, które zwiększają prąd, ale zmniejszają napięcie. Jest to również powód skróconej żywotności modułów i ich komponentów. Prawidłowe zarządzanie termiczne pozytywnie wpływa na wydajność modułów.
8. Odbicie
Panele słoneczne są wykonane z krzemu i domieszkowane borem i fosforem, co daje im ładunki ujemne i dodatnie. Te powłoki sprawiają, że powierzchnia jest błyszcząca i odblaskowa. Ale więcej odbicia oznacza mniej absorpcji, co prowadzi do mniejszej produkcji energii.
9. Cieniowanie
Wydajność paneli słonecznych jest podatna na zacienienie częściowe lub całkowite. wpływa na ogólną wydajność paneli słonecznych i ilość energii, jaką dostarczają. Połączenie szeregowe paneli słonecznych umożliwia im generowanie wyższego napięcia, co jest odpowiednie do wytwarzania energii elektrycznej. Nie ma to jednak zastosowania, gdy ogniwa są zacienione, ponieważ wpłynęłoby to na prąd przepływający przez cały moduł, zmniejszając ogólną wydajność paneli. Aby złagodzić straty, stosuje się diody i podłącza je równolegle do ogniw słonecznych, co umożliwia ogniwom słonecznym łączącym szeregi generowanie energii elektrycznej przy obniżonym napięciu.
10. Zabrudzenia
Termin ten obejmuje śnieg, liście, brud, zanieczyszczenia, odchody zwierząt i kurz na powierzchni paneli słonecznych. wzrost zabrudzenia paneli słonecznych, ich ogólna wydajność spada co prowadzi do zmniejszenia wydajności, gdyż do powierzchni paneli nie dociera wystarczająca ilość światła słonecznego.
11. Intensywność słońca
Innym czynnikiem wpływającym na wydajność paneli słonecznych jest ilość promieniowania lub energii słonecznej padającej na panele słoneczne znane jako intensywność słońca. Intensywność jest określana przez kąt i położenie słońca na niebie. Nachylenie i intensywność słońca zależą również od regionu, w którym się znajdujesz, co ogólnie wpływa na wydajność paneli słonecznych.
Przeczytaj także: Jak oceniać panele słoneczne za pomocą 5 kluczowych parametrów
Czy można zwiększyć wydajność paneli słonecznych?
Po zapoznaniu się z możliwymi przyczynami i czynnikami odpowiedzialnymi za utratę wydajności paneli słonecznych, wiele osób uważa to za proces terminowy, który musi nastąpić. Ale są świadomi ludzie, tacy jak Ty, którzy pytają, czy można zwiększyć wydajność paneli słonecznych. Na co odpowiedziałem, że tak, oczywiście, jest to możliwe. Oto sposoby na poprawę wydajności paneli słonecznych?
1. Wybierz panele słoneczne wysokiej jakości
Wydajność paneli słonecznych zależy od rodzaj ogniw fotowoltaicznych i technologia. Obecnie dostępne są panele monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe. Panele mono mają najwyższą wydajność co sprawia, że są nieco droższe od paneli polietylenowych, które są nieco mniej wydajne niż panele monokrystaliczne. Ale panele cienkowarstwowe są najmniej wydajne, a jednocześnie najtańsze. Tak więc najlepszym sposobem na uzyskanie wysokiej wydajności z paneli słonecznych jest zdobycie takiego, który ma najwyższe oceny wydajności.
2. Wybierz lepszą technologię
Po zapoznaniu się z czynnikami wpływającymi na wydajność paneli słonecznych, lepiej jest poznać sposoby na poprawę wydajności. Nie wszystkie panele są wykonane w tej samej technologii, ale naukowcy opracowali nowsze technologie dla lepszych i bardziej wydajnych paneli słonecznych.
a) Komórka przecięta na pół: Tradycyjnie używany ogniwa krzemowe są cięte na dwie połówki za pomocą lasera, a następnie połączone ze sobą przewodami. Te ogniwa są znane jako ogniwa półcięte lub ogniwa podwójne. Dzięki tej technologii zarówno trwałość, jak i wydajność modułu są ulepszone.
b) Ogniwa fotowoltaiczne o wysokiej koncentracji (CPV): Panele słoneczne z CPV produkowane są w oparciu o zasadę skupianie światła słonecznego na niezwykle wydajnych ogniwach słonecznych aby obniżyć bezpośrednie koszty zakupu. Średnie panele słoneczne mają najwyższy poziom wydajności do 22%, ale ogniwa z ogniwami fotowoltaicznymi skoncentrowanymi mogą osiągnąć poziom wydajności 46%.
c) Zintegrowane dachy solarne: Tradycyjne dachy są zastępowane bezszwową konstrukcją dachu z paneli słonecznych. Obejmuje to instalację większej liczby paneli w ograniczonej przestrzeni, co zwiększa produkcję energii.
d) Moduły Mono PERC: Jest to zaawansowana wersja monokrystalicznych paneli słonecznych z pasywowaną warstwą dodaną z tyłu modułu. Ta warstwa umożliwia większą absorpcję światła, co dodatkowo skutkuje większą generacją energii.
e) Technologia wieloszynowa: Szyny zbiorcze to srebrne sznury biegnące przez panele słoneczne, przenoszące prąd stały (DC). Zwiększenie liczby szyn zbiorczych skraca czas transportu między taśmami ogniw słonecznych, co dodatkowo zwiększa wydajność.
Zobacz także: Jak działa aktywna energia słoneczna?
3. Wybierz zaufanych i doświadczonych instalatorów
Nieprawidłowo zainstalowane panele słoneczne logicznie będą miały mniejszą lub żadną generację energii. Upewnij się, że zatrudnij fachowca-instalatora w tym celu, kto rozumie czynniki wpływające na wydajność paneli słonecznych i pracuje odpowiednio. Ekspert będzie świadomy właściwego kąta i orientacji paneli, a także będzie wiedział, jak naprawić problemy strukturalne, jeśli pojawią się podczas instalacji.
4. Pozostaw przerwy w przepływie powietrza
Aby zniwelować szkody wyrządzone przez czynniki wpływające na wydajność paneli słonecznych, wypróbuj następującą metodę. Przegrzanie jest zabójcą urządzeń elektrycznych i możliwa przyczyna obniżonej wydajności. Proces wytwarzania energii w systemach paneli słonecznych jest odwrotnie proporcjonalny do temperatury paneli słonecznych. Niektóre powierzchnie, takie jak blachy dachowe lub blaszane wiaty, mają tendencję do szybkiego nagrzewania się, dlatego należy zachować odpowiednią odległość między dach i panele. Dzięki temu zapewniony zostanie swobodny przepływ powietrza, a panele nie będą się przegrzewać.
5. Dokładnie wyczyść panele
Ponieważ panele stanowią najważniejszą część całego systemu, ich wydajność ulega pogorszeniu, gdy są nieczyste. Panele słoneczne nie wymagają częstej konserwacji, ale dokładne czyszczenie raz na 6 miesięcy lub 1 rok jest obowiązkowe. Dzięki temu generacja energii znacznie się poprawi, ponieważ plamy wody, kurz, zanieczyszczenia i inne czynniki zewnętrzne gromadzące się na panelach zmniejszają ich wydajność.
Note: Upewnij się, że czyszczenie odbywa się w dni o normalnych temperaturach, gdy temperatura panelu nie jest wysoka, w przeciwnym razie może to prowadzić do mikropęknięć. To będzie przyczyną ogromnej utraty wydajności.
6. Unikaj cieni
Pełne narażenie przez maksymalną liczbę godzin w ciągu dnia jest wymagane do efektywnego wytwarzania energii, co jest obniżane, jeśli panele są instalowane w zacienionych obszarach. Dlatego też, przed instalacją upewnij się, że nie ma cienia ze zbiorników na wodę, pergoli i innych rzeczy na dachu.
Zobacz także: Czym jest pływająca elektrownia słoneczna?
7. Wybierz panele o tolerancji zacienienia
Jeżeli nie ma możliwości uniknięcia zacienionych obszarów, istnieje inne rozwiązanie pozwalające na utrzymanie i zwiększenie wydajności systemu paneli słonecznych. Wybierz panele z tolerancją zacienienia w celu zapewnienia optymalnej wydajności, gdyż są one produkowane właśnie z myślą o takich sytuacjach.
8. Wybierz odpowiednie okablowanie
Istnieją 3 rodzaje okablowania paneli słonecznych, a mianowicie: równoległe, szeregowe i mieszane. Połączenie równoległe zwiększa całkowity prąd, szeregowe połączenie paneli słonecznych zwiększa całkowite napięcie, a mieszany wzór obu połączeń zapewnia większą moc. Wybór właściwego wzoru połączenia zwiększy ogólną wydajność paneli słonecznych, zapewniając odpowiednią ilość napięcia lub prądu w razie potrzeby. Pomoże to w znacznym stopniu przezwyciężyć czynniki wpływające na wydajność paneli słonecznych.
Przeczytaj także: Jak podłączyć falownik o mocy 5000 W?
9. Zaplanuj kontrole zapobiegawcze
W tym celu inżynierowie sprawdzą moduły i komponenty, aby upewnić się, że wszystkie są w dobrym stanie technicznym. Potrafią oni zauważyć wszelkie rozbieżności prowadzące do zmniejszenia wydajności wyjścia panelu, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać niezauważone. Ze swojej strony możesz wykonać następujące czynności:
- Sprawdź moc wyjściowa poprzez system monitoringu online, regularnie.
- Śledzić dzienna produkcja energii przez system.
- Rozwiązywanie w przypadku drobnych problemów.
- W przypadku wystąpienia jakiegokolwiek poważnego problemu skontaktuj się z Grupa wsparcia.
10. Wykorzystaj rabaty
Rządy oferują ulgi i kredyty podatkowe dla osób fizycznych, przedsiębiorstw i branż na szczeblu stanowym, lokalnym i federalnym. Ponadto lokalne zakłady użyteczności publicznej mogą również oferować zachęty do nowych instalacji. Możesz zwiększyć wydajność swojego systemu paneli słonecznych, instalując nowe lub więcej paneli, a te środki rabatowe i zachęty są przydatne.
11. Koncentratory słoneczne
Jest urządzenie pomagające lepiej koncentrować pochłoniętą energię słoneczną poprzez zwiększenie koncentracji na mniejszych obszarach na panelach za pomocą dużych luster. Wyniki te zwiększyły poziom wydajności, co przełożyło się na większą produkcję energii.
Zobacz także: BIPV kontra BAPV
Jakie sposoby prowadzą do zwiększenia wydajności paneli słonecznych na przestrzeni czasu?
Możesz zwiększyć wydajność paneli słonecznych, stosując się do powyższych środków. Jednak utrzymanie tego wymaga lepszego zrozumienia sposobów prowadzących do poprawy wydajności paneli słonecznych w czasie. Na poziomie branżowym, regularne postępy i ulepszenia w technologii fotowoltaicznej w czasie są głównym powodem poprawy wydajności w czasie. W ostatnich latach średnia wydajność konwersji paneli słonecznych wzrosła od 15% do ponad 21%.
Ponieważ dwa główne czynniki decydujące o wydajności paneli słonecznych to: wydajność ogniw fotowoltaicznych (w zależności od rodzaju krzemu i konstrukcji ogniwa) oraz całkowita wydajność panelu (na podstawie konfiguracji, rozmiaru panelu i układu komórek). Jeśli chcesz przezwyciężyć utratę wydajności w czasie, możesz zwiększyć rozmiar panelu. Stworzy to większą powierzchnię do absorpcji większej ilości światła słonecznego.
Jak możliwe jest zwiększenie wydajności paneli słonecznych za pomocą luster?
Wśród czynników wpływających na wydajność paneli słonecznych najważniejszy jest kąt padania promieni słonecznych, oto jak można go poprawić za pomocą luster. Wiele modułów słonecznych wykorzystuje płaskie lustra w celu zwiększenia wydajności poprzez skupianie światła słonecznego na panelach przez cały dzień. Odbywa się to w następujący sposób:
1. Przekieruj światło słoneczne za pomocą luster: Umieść lustra wokół paneli pod takimi kątami, aby światło słoneczne jest kierowane w stronę paneli. Śledź położenie słońca w ciągu dnia, a następnie ustaw lustra pod określonymi kątami, które działają.
2. Światło słoneczne działa za pomocą luster:Ze względu na odblaskowe powierzchnie luster światło słoneczne odbija się i ląduje na najbliższym materiale stałym przed nimi, panelach słonecznych. Upewnij się, że lustra nie są umieszczone w cieniu lub w jego pobliżu.
3. Rodzaje luster, których należy używać: Aby uzyskać lepszą i większą wydajność paneli należy wybrać odpowiedni rodzaj luster.
- Używaj dużych luster, co najmniej 2. Pomoże to lepiej śledzić ruch słońca w ciągu dnia i zapewni większą powierzchnię odbicia.
- Jeśli obawiasz się stłuczenia, zamiast luster używaj polerowanego metalu.
- Określ liczbę i rozmiar luster zgodnie z rozmiarem systemu paneli słonecznych.
Przeczytaj także: Jakie są 4 rodzaje paneli słonecznych?
Czy lustra są niebezpieczne w przekierowywaniu światła słonecznego?
Tak, do pewnego stopnia korzystanie z luster może być niebezpieczne, jeśli nie zostaną zachowane odpowiednie środki ostrożności. Oto lista niektóre typowe zagrożenia stosowania luster z panelami słonecznymi.
- ryzyko potencjalna szkoda do paneli słonecznych
- Możliwość łamanie lustra
- Zagrożenie ogień
Można jednak w pewnym stopniu uniknąć tych zagrożeń, stosując się do poniższych wskazówek:
- Odbijanie zbyt dużej ilości światła na panelach słonecznych powoduje ich przegrzanie, co podnosząc ogólną temperaturę.Ogólnie rzecz biorąc, wpływa to na wydajność
- Trudno uniknąć sytuacji, w której lustra mogą się stłuc, ponieważ spadająca gałąź, burza lub piłka baseballowa mogą je łatwo uszkodzić. Dlatego zaleca się, aby sprawdzaj je regularnie czy nie występują żadne wczesne oznaki uszkodzeń lub pęknięć.
- Dokładnie ustaw lustra pod takimi kątami, że odbite światło pada na panele słoneczne, a nie na dom lub trawę. To zmniejszy ryzyko pożaru.
Cóż, czynniki wpływające na wydajność paneli słonecznych są łatwe do zauważenia, a ich wpływ można zmniejszyć za pomocą odpowiednich środków. Istnieją sposoby na poprawę wydajności paneli słonecznych, ponieważ panele słoneczne są tutaj, aby pozostać, i lepiej jest odpowiednio je konserwować.
Polecamy: Zrozumienie zasady działania systemu solarnego poza siecią
