Gids voor het kiezen van zonnepanelen: Vermogen maximaliseren

· zonnepanelen industrie Nieuws

Inleiding:

Zonnetechnologie heeft zich ontpopt als een monumentale innovatie in de sector voor hernieuwbare energie en biedt belangrijke oplossingen voor het verminderen van koolstofemissies en het verbeteren van de duurzaamheid van energie. Binnen zonnesystemen spelen zonnepanelen (ook wel bekend als zonnemodules) een cruciale rol, omdat ze rechtstreeks de hoeveelheid geproduceerde energie bepalen. Daarom is het selecteren van het juiste zonnepaneel een cruciale stap om optimale systeemprestaties te garanderen.

Dit artikel gaat in op elke factor die van invloed is op de energieopbrengst van zonnepanelen. Als u deze belangrijke elementen volledig begrijpt, bent u beter in staat om uw zonnesysteem te plannen en te ontwerpen, zodat het voldoet aan uw energiebehoeften en tegelijkertijd de efficiëntie van duurzame energieproductie vergroot.

Sleutelfactoren die de Module Energieopwekking beïnvloeden:

Bedrijfsstroom en temperatuur van de zonnemodule

Temperatuurcoëfficiënt van de zonnemodule

Spectrale respons van zonnemodule

Prestaties van de zonnemodule bij weinig licht

Degradatie van de zonnemodule

Installatie en accessoires

Externe omgevingsfactoren

Welke invloed hebben de bedrijfsstroom en de bedrijfstemperatuur van de zonnemodule op het opwekken van elektriciteit?

Wanneer de bedrijfsstroom van een zonnemodule hoger is, leidt dit meestal tot een verhoging van de bedrijfstemperatuur van de module. Dit komt doordat de grootte van de stroom gerelateerd is aan de warmteontwikkeling in het zonnepaneel als gevolg van de interne weerstand, en hogere stromen resulteren in meer warmteverlies.

Warmteverliezen veroorzaken een stijging van de temperatuur van het zonnepaneel. Bij hogere temperaturen vertraagt de elektronenstroom, waardoor de spanning afneemt en het rendement van het zonnepaneel daalt.

Om de relatie tussen de elektriciteitsopwekkingsprestaties van verschillende modules en hun bedrijfstemperaturen te bestuderen, voerde JinkoSolar in samenwerking met TUV Nord in februari 2021 een empirisch buitenproject uit op de Yinchuan National Photovoltaic Experimental Base. De bedrijfstemperaturen van de modules met zeer hoge stroomsterkte (18 A) waren gemiddeld ongeveer 1,8°C hoger dan die van de 182 modules (13,5 A), met maximale temperatuurverschillen van ongeveer 5°C. Dit komt voornamelijk doordat de te hoge bedrijfsstroom van de modules leidt tot een aanzienlijke toename van warmteverliezen op het oppervlak van de zonnecellen en soldeerlinten, wat bijdraagt aan de stijging van de bedrijfstemperatuur van de module. Zoals algemeen bekend, neemt het uitgangsvermogen van PV-modules af naarmate de temperatuur stijgt. In het geval van PERC-modules bijvoorbeeld, daalt het uitgangsvermogen met ongeveer 0,35% voor elke graad Celsius stijging in temperatuur wanneer de temperatuur van de module de nominale bedrijfstemperatuur overschrijdt. Rekening houdend met een combinatie van factoren, tonen de empirische resultaten aan dat de 182 modules een elektriciteitsproductie per watt bereiken die ongeveer 1,8% hoger ligt dan die van de modules met ultrahoge stroomsterkte. De Twisun black frame modules van Maysun bieden het voordeel van een lage stroomsterkte (9A) en een hoog vermogen. Ze presteren beter in omstandigheden met hoge temperaturen omdat de lage stroomsterkte helpt om de bedrijfstemperaturen te verlagen, warmteverliezen te verminderen en de efficiëntie van de module te verbeteren.

De volgende afbeeldingen illustreren de vergelijking van de bedrijfstemperaturen tussen de modules met ultrahoge stroom (18A) en de 182 modules (13,5A)

Grafiek werktemperatuur op 21 maart
Bedrijfstemperatuurgrafiek op 4 mei
De stroomopwekking per watt van 182 modules is ongeveer 1,8% hoger dan die van ultragrote stroommodules.

Uit de voorlopige gegevens van het proefstation blijkt dat op 21 maart en 4 mei de bedrijfstemperaturen van de modules met ultrahoge stroom (18 A) en de 182 modules (13,5 A) werden gemeten. De bedrijfstemperaturen van de modules met zeer hoge stroomsterkte waren merkbaar hoger dan die van de 182 modules. Een verhoging van de temperatuur leidt tot een verlaging van de elektriciteitsopwekking. De 182 modules produceren ongeveer 1,8% meer elektriciteit per watt dan de modules met de ultrahoge stroomsterkte.

Suggestie:

Zonnepanelen met een grote stroomsterkte kunnen leiden tot grotere thermische verliezen, waardoor ze meer opwarmen en het uitgangsvermogen sterker daalt. Het is noodzakelijk om de thermische verliezen van zonnepanelen beter te beheersen. Het implementeren van koelmaatregelen, zoals het monteren van warmteafvoerplaten onder de modules of het verhogen van de hoogte van de zonnepanelen ten opzichte van de grond voor een betere ventilatie, kan nuttig zijn.

Bovendien is het bij het kiezen van omvormers en zonnepanelen van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de maximale stroom van het paneel (vaak afgekort als MPP-stroom) niet hoger is dan de maximale ingangsstroom van de omvormer (Maximum Power Point Tracking of MPPT). Dit komt omdat het MPPT-circuit van de omvormer het MPP van het zonnepaneel effectief moet volgen om de energieomzettingsefficiëntie te maximaliseren. Als de MPPT van een omvormer bijvoorbeeld 12,5 A bedraagt en de MPP-stroom van een paneel 13,5 A, dan is de module niet compatibel met die omvormer.

2.Waarom is de temperatuurcoëfficiënt van zonnepanelen belangrijk?

De temperatuurcoëfficiënt van zonnepanelen is een belangrijke prestatieparameter die de prestatievariatie van zonnepanelen bij verschillende temperaturen aangeeft. Het nominale vermogen van zonnepanelen wordt bepaald onder standaard testomstandigheden (STC). Als de werkelijke bedrijfstemperatuur tijdens het gebruik hoger is dan de nominale bedrijfstemperatuur, zal het uitgangsvermogen afnemen. Dit komt doordat de fotovoltaïsche omzettingsefficiëntie van de module afneemt naarmate de temperatuur stijgt. Als de vermogenstemperatuurcoëfficiënt bijvoorbeeld -0,34%/°C is, zal voor elke stijging van 1°C boven de nominale werktemperatuur het uitgangsvermogen van de module met 0,34% afnemen.

Bovendien hebben temperatuurschommelingen ook invloed op de stabiliteit op lange termijn en de levensduur van zonnepanelen. Verhoogde temperaturen kunnen leiden tot materiaalmoeheid in de modules, waardoor ze minder lang meegaan. Modules met een lagere temperatuurcoëfficiënt hebben doorgaans een langere levensduur. In extreme gevallen kan oververhitting van zonnepanelen veiligheidsrisico's opleveren en zelfs leiden tot brand.

Vergelijkingsschema van verzwakking bij verschillende temperatuurcoëfficiënten

Volgens de grafiekgegevens is de temperatuurcoëfficiënt voor de IBC-modules van Maysun -0,29%/℃. Dit betekent dat voor elke 1℃ stijging van de bedrijfstemperatuur van de IBC-module het vermogen met 0,29% daalt. PERC modules hebben daarentegen een temperatuurcoëfficiënt van -0,34%/℃. Dit betekent dat voor elke stijging van 1℃ in de werktemperatuur van de PERC-module het vermogen met 0,34% daalt. In omgevingen met hoge temperaturen, waar de bedrijfstemperatuur van de module 85℃ kan bereiken, is het vermogen van de PERC-module aanzienlijk gedaald tot 79,6%, terwijl de IBC-module nog steeds een vermogen van 82,6% kan handhaven.

Suggestie:

Daarom is het verstandig om in warmere regio's of als de veiligheid onder omstandigheden met hoge temperaturen in het geding is, te kiezen voor modules met een lagere temperatuurcoëfficiënt. IBC (Interdigitated Back Contact) zonnepanelen hebben met hun lagere temperatuurcoëfficiënt (0,29%/℃) een duidelijk voordeel in gebieden met hoge temperaturen.

3.Spectrale respons: een essentiële prestatiemeter

Zonnecellen maken gebruik van het foto-elektrisch effect om zonlicht direct om te zetten in elektriciteit. Hun spectrale respons bepaalt het bereik van het lichtspectrum waarop ze efficiënt kunnen reageren. Momenteel zijn de meeste zonnecellen op de markt gebaseerd op silicium en reageren ze voornamelijk op het zichtbare spectrum en een deel van de infrarode straling. Ze reageren daarentegen relatief zwak op ultraviolet licht en een aanzienlijk deel van het infraroodspectrum.

De bijgevoegde afbeelding toont een typisch stralingsspectrum naast de spectrale respons van een silicium zonnecel. Het is essentieel om te begrijpen dat deze spectrale respons, of spectrale gevoeligheid, het stralingsbereik bepaalt waarbij de cel het meest effectief werkt. Dit heeft een grote invloed op de efficiëntie onder verschillende stralingsomstandigheden. Deze cellen reageren voornamelijk op het zichtbare spectrum en het nabij-infrarood.

Spectrale responsbereikgrafiek

Een duik in de spectrale responskenmerken van een typische zonnecel op basis van silicium:

Zichtbaar licht: Zonnecellen op basis van silicium vertonen een robuuste respons op zichtbaar licht, voornamelijk geconcentreerd binnen het golflengtebereik van 400-700 nm. Binnen dit spectrum kan de energie van het licht valentie-elektronen in siliciumatomen stimuleren, ze naar de geleidingsband brengen, wat resulteert in de vorming van elektron-gatparen en zo stroom produceren.

Infrarood respons op korte golflengte: Deze cellen vertonen een zekere gevoeligheid voor de kortere golflengtes van infrarood licht, voornamelijk geconcentreerd tussen 800-1100 nm. Licht in dit spectrum kan elektronen in siliciumatomen naar de geleidingsband brengen, waardoor de stroomsterkte toeneemt.

Reactie op ultraviolet licht: Zonnecellen op basis van silicium reageren relatief matig op ultraviolet licht en bevinden zich voornamelijk in het 200-400 nm golflengtespectrum. De energie uit dit deel van het spectrum is te mager om valentie-elektronen in siliciumatomen te stimuleren naar de geleidingsband, wat resulteert in minimale stroomopwekking.

Infraroodrespons over lange golflengte: De respons op het langegolflengtegedeelte van het infraroodspectrum is ook beperkt, voornamelijk tussen 1100-1200 nm. De energie in dit spectrum is te laag om voldoende stroom te genereren.

Bij hetzelfde zonnepaneel kan de energieopbrengst aanzienlijk variëren tussen regio's met aanzienlijke verschillen in hun lichtspectrum. Monokristallijne silicium zonnecellen hebben een superieur kwantumrendement vergeleken met polykristallijne silicium cellen, vooral in het 310-550 nm spectrum. In dit bereik kan de kwantumefficiëntie van monokristallijne siliciumcellen die van polykristallijne cellen zelfs met meer dan 20% overtreffen, wat resulteert in een hogere stroomopwekking.

Suggestie:

Voordat u aan de bouw van een zonne-energiecentrale begint, is het verstandig om modules te kiezen met een bredere spectrale respons op basis van de overheersende instralingbanden op de locatie. Vergeleken met modules met andere technologieën hebben IBC-modules een enorm spectrumbereik. Ze kunnen zonnestraling opvangen variërend van ultraviolet tot zichtbaar licht en tot het nabij-infraroodspectrum, ongeveer tussen 300 nm en 1200 nm. Dit uitgebreide bereik zorgt ervoor dat IBC modules uitzonderlijk goed presteren onder verschillende verlichtingsomstandigheden, waaronder scenario's met weinig licht en diffuus licht.

4.Prestaties bij weinig licht en de invloed ervan op het energieverbruik

De term "zwak lichteffect" in de context van zonnepanelen verwijst naar hun prestaties en energieopbrengst bij weinig licht. Dit wordt vaak waargenomen tijdens de vroege ochtend, late avond, bewolkte dagen of wanneer een deel van de panelen in de schaduw ligt. Het zwakke lichteffect heeft een aanzienlijke invloed op de algehele prestaties en energieopwekkingscapaciteit van het zonnesysteem.

In omstandigheden met weinig licht betekent de verminderde intensiteit dat de elektronen in de zonnepanelen minder snel bewegen, wat leidt tot minder stroomopwekking en een aanzienlijke afname van de energieopbrengst van de panelen. Tegelijkertijd doen de zonnepanelen er langer over om de bedrijfsspanning te bereiken die omvormers nodig hebben, waardoor het aantal effectieve uren stroomopwekking van een fotovoltaïsch systeem per dag wordt beperkt.

Suggestie:

Om dit tegen te gaan is het verstandig om te kiezen voor zonnepanelen die uitblinken in omstandigheden met weinig licht, zoals de IBC (Interdigitated Back Contact) modules of de HJT (Heterojunction) modules. IBC cellen, met hun unieke back-contact structuur, zijn bedreven in het opvangen van diffuus licht van de zijkanten en achterkant, wat een duidelijk voordeel biedt wanneer de lichtomstandigheden fluctueren of inherent laag zijn, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor regio's op grote hoogte. Aan de andere kant zorgen HJT-modules door hun heterojunctie-ontwerp voor een betere ladingscheiding en een grotere efficiëntie in het opvangen van ladingen. Dit maakt ze ideaal voor het opwekken van efficiënt vermogen bij bewolkte hemel of tijdens de vroege ochtend en late avond.

Omgeving met lage straling, prestatiefoto's met hoge energieopwekking

Volgens gegevens van het TUV SUD certificeringstestcentrum vertonen Maysun's IBC zonnepanelen minimaal samengesteld centraal verlies. In zwakke lichtomstandigheden, vergeleken met PERC producten, is er een duidelijke efficiëntiewinst. Bij een instraling van 200 W/m² laten IBC modules een relatieve vermogenswinst zien van 2,01%. Bovendien bereiken IBC-modules door hun hoge open-circuit spanning 's ochtends en 's avonds sneller de bedrijfsspanning van de omvormer, waardoor de duur van de stroomopwekking effectief wordt verlengd.

IBC-productkaart

5.Hoe vindt moduledegradatie plaats?

De afbraakreacties van een module omvatten PID (Potential Induced Degradation), LID (Light-Induced Degradation), LeTID (Light and elevated Temperature Induced Degradation), UVID (UV Induced Degradation), veroudering en het hotspoteffect. Deze degradatiereacties zijn processen van prestatievermindering die zonnepanelen onder specifieke omstandigheden kunnen ondergaan en die de stroomoutput en de langetermijnprestaties van het systeem beïnvloeden.

(1)PID:

Potential Induced Degradation (PID) verwijst naar de prestatievermindering van zonnepanelen bij specifieke spanningsverschillen. PID treedt op als gevolg van de uitdaging om fotovoltaïsche modules tijdens het gebruik langdurig verzegeld te houden, vooral bij afwisselend hoge temperaturen en vochtigheid. Dit kan leiden tot een aanzienlijke ophoping van lading op het oppervlak van de cel, waardoor de passivering wordt aangetast en de efficiëntie afneemt.

图8:PID效应

Manieren om het PID-effect te verminderen:

Op basis van langetermijnexperimenten hebben de productexperts van Maysun methoden samengevat om PID te verminderen. Deze hebben voornamelijk betrekking op:

De negatieve pool van seriële componenten aarden of een positieve spanning aanbrengen tussen de module en de aarde tijdens de avond.

De levensduur en kwaliteit van EVA-folie verbeteren en het inkapselingsproces optimaliseren.

Aanpassen van de emitter van de cel en de SiN antireflectielaag.

De ontwikkelde HJT-module van Maysun heeft uitstekende anti-PID prestaties. De TCO (Transparent Conductive Oxide) dunne filmlaag heeft geleidende eigenschappen, waardoor ladingpolarisatie aan het oppervlak wordt voorkomen en PID degradatie structureel wordt vermeden.

HJT-batterij

(2)LID:.

LID (Light-Induced Degradation) is een betrouwbaarheidsparameter voor fotovoltaïsche modules. Het omvat over het algemeen drie hoofdtypen: Boor-zuurstofverbinding lichtdegradatie (BO-LID), licht en verhoogde temperatuur geïnduceerde degradatie (LeTID) en ultraviolet geïnduceerde oppervlakte passivering degradatie (UVID).

BO-LID (Boron-Oxygen compound lichtdegradatie): Als we het over LID hebben, bedoelen we meestal BO-LID, dat beschouwd wordt als de primaire factor voor lichtdegradatie in kristallijne siliciumcellen. Zodra fotovoltaïsche modules worden blootgesteld aan zonlicht, begint de LID en in een korte periode (dagen of weken) kan deze verzadiging bereiken. BO-LID kan worden opgelost door de doteringsmiddelen te wijzigen (zoals de introductie van gallium) of de passiveringstechnieken te verbeteren.

LeTID (Light and Elevated Temperature Induced Degradation): LeTID is een thermisch geïnduceerd prestatieverlies, voornamelijk geassocieerd met materialen en defecten in zonnecellen. Onder hoge temperatuur en straling kunnen defecten in de cel toenemen, wat leidt tot ladingrecombinatie en verhoogde weerstand, waardoor de prestaties van de cel afnemen. LeTID-effecten zijn meestal waarneembaar tijdens de daadwerkelijke werking van de module, niet onder laboratoriumomstandigheden. Om LeTID-effecten te beperken, verbeteren fabrikanten vaak de materiaalkeuzes en fabricageprocessen, voeren ze thermische stabiliteitstests uit en evalueren ze de celprestaties onder hoge temperaturen om consistente moduleprestaties te garanderen.

LeTID-effectfoto's

UVID (Ultraviolet geïnduceerde degradatie): UVID heeft betrekking op de potentiële prestatievermindering van zonnepanelen bij langdurige blootstelling aan ultraviolette straling. Deze degradatie heeft vooral te maken met de materialen die in zonnecellen worden gebruikt, vooral foto-elektrische conversiematerialen. Voortdurende blootstelling aan UV-straling kan leiden tot chemische reacties of desintegratie binnen de celmaterialen, waardoor de prestaties afnemen, wat zich vaak uit in een lager rendement en een lager vermogen. Om UVID-effecten te bestrijden, gebruiken fabrikanten gewoonlijk materialen met een hoge UV-stabiliteit, verbeteren ze de inkapselingmaterialen van de module voor een betere bescherming en voeren ze UV-blootstellingstests uit om de robuustheid van de module te meten.

Op dit moment zijn de HJT-modules (Heterojunction Technology) van Maysun erin geslaagd om geen LID-effect te veroorzaken. Door het HJT-celsubstraat, dat typisch N-type monokristallijn silicium is en gedoteerd met fosfor, is er een afwezigheid van boor-zuurstof en boor-metaalcomplexen die gevonden worden in P-type silicium. HJT-cellen zijn dus immuun voor LID-effecten.

HJT - anti-DEKSEL-beeld

(3) Veroudering van zonnepanelen

Zonnemodules, die een cruciale rol spelen bij het opvangen van zonne-energie, zijn niet immuun voor de tijd en slijtage door omgevingsfactoren. Naarmate ze ouder worden, kan hun efficiëntie afnemen, wat leidt tot een verminderde energieopbrengst. Hier geven we een overzicht van de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de levensduur van modules:

Vergeeling van het inkapselingsmateriaal: Langdurige blootstelling aan UV kan ervoor zorgen dat het inkapselingsmateriaal in modules geel wordt, wat zowel het uiterlijk als het lichtabsorberend vermogen beïnvloedt. Dit kan de algehele omzettingsefficiëntie van de module verminderen.

Slijtage van de backsheet: Na verloop van tijd, vooral bij hoge temperaturen en vochtigheid, kan de vochtbestendigheid van de backsheet afnemen, waardoor het risico op hydrolyse van het inkapselingsmiddel en celcorrosie toeneemt.

Afname van celprestaties: Voortdurend gebruik in moeilijke omstandigheden kan de efficiëntie en het vermogen van zonnecellen verminderen door veranderingen in materiaaleigenschappen.

Fabrikanten zijn zich bewust van deze uitdagingen. Zo worden de IBC zonnepanelen van Maysun geleverd met 25 jaar vermogens- en productgarantie. Ze beloven slechts een rendementsdaling van 1,5% in het eerste jaar en een lineaire daling van slechts 0,4% per jaar daarna, zodat gebruikers gedurende de hele levensduur van de module profiteren van consistente voordelen.

(4) Hot Spot-effect

Het hotspoteffect verwijst naar een mogelijk nadelige situatie in zonnepanelen waarbij bepaalde cellen of delen van de module de neiging hebben om meer op te warmen dan andere. Dit kan de prestaties en veiligheid van de hele module in gevaar brengen.

Hotspot-effectfoto's

Wanneer treedt het hotspoteffect op?

Schaduw of belemmering:

Als een deel van een zonnepaneel in de schaduw ligt of geblokkeerd wordt, produceren die cellen geen stroom, maar blijven de aangrenzende cellen wel werken. Dit dwingt de beschaduwde cellen om als belasting te werken en warmte te absorberen van de naburige werkende cellen, waardoor ze overmatig heet kunnen worden.

Cel Inconsistenties:

Soms zijn er kleine verschillen of onvolkomenheden tussen zonnecellen. Hierdoor kunnen bepaalde cellen sneller opwarmen dan hun tegenhangers, wat kan leiden tot hete plekken op die specifieke plekken.

Implicaties van het hotspoteffect:

Celschade:

Hete plekken kunnen de oververhitte cellen aantasten of beschadigen, waardoor hun levensduur en prestaties mogelijk afnemen.

Veiligheidsproblemen:

Verhoogde temperaturen als gevolg van hot spots kunnen brandgevaar of andere veiligheidsrisico's opleveren.

Om het hotspot effect te verminderen heeft Maysun Solar MOS bypass schakelaars geïntegreerd in hun Venusun serie panelen, ter vervanging van de traditionele bypass diodes. Deze schakelaars reageren sneller op wisselende lichtomstandigheden, passen zich snel aan en minimaliseren de impact van schaduw op de prestaties van de module.

6.Invloed van installatiemethoden en accessoires voor zonnesystemen op de stroomopwekking:

Factoren met betrekking tot installatiemethoden en accessoires voor zonne-energiesystemen zijn onder andere de hellingshoek van de zonnepanelen, combinatieverliezen van de panelen, kabels, transformatorverliezen, regelaars, efficiëntie van de omvormer en nog veel meer.

  1. Kantelhoek van zonnepanelen:

De hellingshoek van zonnepanelen heeft een direct verband met de hoeveelheid opgewekte elektriciteit. Het gaat om de hoek waaronder de panelen op hun steunen zijn gemonteerd, wat invloed heeft op hoe ze zonlicht ontvangen. De optimale hellingshoek hangt af van de breedtegraad van de locatie en het specifieke ontwerp van het systeem. De algemene richtlijnen zijn als volgt:

A. Breedtegraad 0°-25°: De kantelhoek is gelijk aan de breedtegraad.

B. Breedtegraad 26°-40°: De kantelhoek is gelijk aan de breedtegraad plus 5°-10°.

C. Breedtegraad 41°-55°: De kantelhoek is gelijk aan de breedtegraad plus 10°-15°.

(2) Combinatieverliezen van zonnepanelen:

In een PV-generator kunnen panelen in serie of parallel worden geschakeld. Wanneer ze in serie zijn geschakeld, kunnen er verliezen optreden door stroomafwijkingen tussen panelen. Bij parallelschakeling treden verliezen op door spanningsverschillen tussen panelen. Combinatieverliezen kunnen oplopen tot meer dan 8%. Bovendien kunnen inconsistenties in de degradatiekarakteristieken van panelen resulteren in spannings- en stroomverschillen op lange termijn, waardoor het totale vermogen van het PV-systeem daalt.

Suggestie:

Daarom is het aan te raden om bij het installeren van een PV-systeem zonnepanelen van hetzelfde merk en model te gebruiken. Dit zorgt ervoor dat de werkstroom, spanning en degradatiekarakteristieken van de panelen zo consistent mogelijk zijn. Er kunnen ook isolatiediodes in de zonnepanelen worden geïnstalleerd om terugstroom te voorkomen. Dit kan eventuele negatieve gevolgen voor het hele systeem beperken als gevolg van beschadigde panelen door suboptimale accessoires voor het zonnesysteem.

(3) Kabel- en transformatorverliezen:

Een van de belangrijkste factoren voor een efficiënte werking van een zonne-energiesysteem is het beheren van lijnverliezen. Lijnverliezen verwijzen naar het percentage elektrische energie dat verloren gaat tijdens de transmissie door draadweerstand, connectoren en andere factoren. Het is een redelijk doel om de lijnverliezen onder de 5% te houden om ervoor te zorgen dat de systeemprestaties niet aanzienlijk worden aangetast.

Suggestie:

Om lijnverliezen te beperken, is het raadzaam om draden en kabels met een goed geleidingsvermogen te kiezen. Koperdraden hebben meestal de voorkeur vanwege hun uitstekende geleidende eigenschappen. Daarnaast is de diameter van de draad een belangrijke factor. Draden met een grotere diameter hebben een lagere weerstand, wat kan helpen bij het verminderen van lijnverliezen. Het is ook essentieel om ervoor te zorgen dat connectoren en aansluitklemmen stevig geïnstalleerd zijn en goed vastzitten om weerstand en stroomverliezen te beperken. Verder kan het minimaliseren van kabellengtes en een efficiënte lay-out ook helpen bij het verminderen van lijnverliezen.

Transformatorverliezen verwijst naar de energie die verloren gaat tijdens de transmissie en distributie van elektrische energie door de interne weerstand van transformatoren, magnetische verliezen en andere factoren. Deze verliezen kunnen de uiteindelijke levering en distributie van opgewekte elektriciteit beïnvloeden.

Suggestie:

Om de impact van transformatorverliezen op de elektriciteitsproductie te minimaliseren, is het aan te raden om te kiezen voor zeer efficiënte transformatortechnologieën die de interne verliezen beperken. Regelmatig onderhoud en inspecties van transformatoren zorgen ervoor dat ze optimaal presteren.

(4) Efficiëntie van regelaar en omvormer:

Omvormers, die spoelen, transformatoren en voedingsapparaten zoals IGBT's en MOSFET's bevatten, hebben te maken met verliezen tijdens de werking. Meestal hebben string-omvormers een efficiëntie van 97-98%, terwijl gecentraliseerde omvormers een efficiëntie van 98% hebben. Verliezen binnen omvormers worden veroorzaakt door spoelen, transformatoren, voedingsapparaten en andere componenten. Storingen in apparatuur die leiden tot uitval van omvormers kunnen ook van invloed zijn op de stroomopwekking. De efficiëntie van transformatoren is meestal erg hoog, meer dan 99%, wat resulteert in bijna verwaarloosbare energieverliezen. De spanningsval in het laad- en ontlaadcircuit van de regelaar mag niet meer dan 5% van de systeemspanning bedragen.

Suggestie:

Het is cruciaal om regelmatig onderhoud te plegen aan de accessoires van het zonnesysteem om een soepele werking van regelaars en omvormers te garanderen en zo storingen te voorkomen.

7.Hoe beïnvloedt de externe omgeving de efficiëntie van zonnepanelen?

Omgevingselementen zoals zonnestraling, schaduw, stof, extreme temperaturen, hagel en neerslag kunnen allemaal de prestaties en levensduur van zonnepanelen beïnvloeden.

Zonne-intensiteit

De zonne-instraling is de primaire energiebron voor zonne-energiesystemen. De instraling varieert afhankelijk van de geografische locatie, het seizoen en de weersomstandigheden. Geografische ligging bepaalt de hoek en duur van de blootstelling aan zonlicht, terwijl seizoenen en weersomstandigheden invloed hebben op atmosferische factoren, zoals bewolking en vochtigheid, wat vervolgens de efficiëntie van zonnepanelen beïnvloedt. Onder optimale zonlichtomstandigheden kunnen zonnepanelen meer energie produceren. De intensiteit van de instraling volgt meestal dit patroon: winter, zomer, lente en dan herfst.

Suggestie:

Plan en ontwerp je zonnesysteem op basis van de specifieke geografische locatie, het klimaat en de energiebehoeften om een optimale zonne-efficiëntie te garanderen bij verschillende seizoenen en temperaturen. Kies bovendien voor zonnepanelen met een hoog rendement en superieure prestaties bij weinig licht, zoals IBC-panelen (Interdigitated Back Contact) of HJT-panelen (Heterojunction). Deze panelen genereren meer energie onder vergelijkbare lichtomstandigheden.

Schaduwverliezen

Schaduw van bomen of constructies kan de efficiëntie van zonnepanelen verminderen. Dergelijke schaduw kan tot 5% verlies in energieopwekking veroorzaken. Factoren zoals stofophoping, sneeuwafzetting of puin zoals bladeren en vogelpoep kunnen, als ze niet op tijd worden schoongemaakt, niet alleen de energie-output van het systeem verlagen, maar ook leiden tot plaatselijke verhitting. Aanhoudende plaatselijke verhitting, bekend als hot spots, kan het glasoppervlak beschadigen.

Suggestie:

Kies bij het installeren van zonnesystemen locaties met minimale schaduw van bomen of gebouwen. Overweeg voor grootschalige installaties op de grond het gebruik van volgsystemen om de beweging van de zon te volgen en zo schaduwverliezen te minimaliseren. Regelmatige reiniging en onderhoud zijn essentieel om ervoor te zorgen dat het zonnesysteem zo efficiënt mogelijk werkt.

Extreme weersomstandigheden

Hoge temperaturen kunnen de bedrijfstemperatuur van zonnepanelen verhogen, waardoor ze minder efficiënt worden en sneller verouderen. Regen of sneeuw op de panelen kan de ontvangst van zonlicht belemmeren, terwijl hagel oppervlakteschade of microscheurtjes kan veroorzaken, waardoor de betrouwbaarheid van het paneel in gevaar komt.

Suggestie:

Kies voor warme klimaten zonnepanelen met een lagere temperatuurcoëfficiënt, zoals HJT- of IBC-panelen die beter presteren bij hoge temperaturen. Een betere ventilatie rond de panelen en het gebruik van reflecterende materialen of coatings kunnen de warmteabsorptie verminderen. Kies bij hagel of sneeuw voor panelen die streng zijn getest op hagelbestendigheid. Overweeg om hagelschermen of beschermende netten te installeren en investeer in een verzekering voor mogelijke hagelschade, die de reparatie- of vervangingskosten kan helpen compenseren.

Conclusie:.

Bij het selecteren van fotovoltaïsche (PV) modules zijn de bedrijfsstroom, temperatuurcoëfficiënt, spectrale respons, prestaties bij weinig licht, degradatie, installatiemethoden, bijbehorende accessoires en externe omgevingsfactoren van de zonnepanelen cruciaal voor het maximaliseren van de energieopbrengst van het zonnesysteem. Door op holistische wijze rekening te houden met deze elementen kan de efficiëntie en betrouwbaarheid van het systeem worden verbeterd, kunnen de energiekosten worden verlaagd en kan een bijdrage worden geleverd aan de toekomst van schone energie. Door uitgebreide planning en selectie kunnen we zonne-energiebronnen effectiever benutten en duurzame ontwikkeling bevorderen.

Maysun Solar is sinds 2008 gespecialiseerd in de productie van hoogwaardige fotovoltaïsche modules. Kies uit onze grote verscheidenheid aan volledig zwarte zonnepanelen, zonnepanelen met een zwart frame, zilveren zonnepanelen en glas-glas zonnepanelen die geb