Bij PV-gebruikers heerst de algemene overtuiging dat hoge temperaturen en lange zonuren in de zomer het vermogen van de installatie verhogen, en dat hoe hoger de temperatuur, hoe groter het vermogen. Maar in feite zijn fotovoltaïsche centrales "bang voor warmte" en "bang voor kou", extreem hoge en lage temperaturen kunnen de prestaties van fotovoltaïsche energieopwekking beïnvloeden.
Waarom is de temperatuur van invloed op PV?
Het principe van fotovoltaïsche systemen is het gebruik van het fotovoltaïsche effect dat wordt veroorzaakt door licht dat op halfgeleiders schijnt om lichtenergie rechtstreeks in elektriciteit om te zetten. Over het algemeen leveren goede lichtomstandigheden in de zomer meer elektriciteit op. Maar extreme hitte is een ander verhaal.
Als gevolg van de temperatuurkarakteristieken van de module zelf zal een temperatuurstijging leiden tot een verlies aan uitgangsvermogen. In de zomer, wanneer de temperatuur oploopt tot 35-40°C, kan de achterzijde van de module 50-70°C bereiken en kan de temperatuur van de cellen in de module zelfs meer dan 80°C bedragen. Wanneer de nominale bedrijfstemperatuur wordt overschreden, neemt het fotovoltaïsche omzettingsrendement evenredig af, hetgeen gevolgen heeft voor het rendement van de stroomopwekking.
Neem de temperatuurcoëfficiënt van PV-modulevermogen 0,4%/°C als voorbeeld, het piekvermogen van de module bij 25°C is 300W, dan is het piekvermogensverlies bij 80°C = 0,4%/°C * (80-25)°C = 22%, het piekuitgangsvermogen = 300W * (1-22%) = 234W. Aldus kan worden gezien dat de temperatuurstijging zal leiden tot ernstig uitgangsvermogensverlies van de module, onder de andere voorwaarden ongewijzigd blijven. wat betekent dat er 22% minder stroom zal worden opgewekt.
Naast het verlies aan efficiëntie is de temperatuur ook van invloed op de stabiliteit van de PV-cel op lange termijn. Hoge temperaturen kunnen de degradatie van de in de cellen gebruikte materialen versnellen, waardoor het systeem minder lang meegaat.
Hoe de temperatuur PV beïnvloedt
1. Veroorzaakt een vermindering van het uitgangsvermogen van PV-modules
PV-modules hebben over het algemeen drie temperatuurcoëfficiënten: open circuitspanning, piekvermogen en kortsluitstroom. Wanneer de temperatuur stijgt, daalt het uitgangsvermogen van de PV-module. De piektemperatuurcoëfficiënt van PV-modules ligt ruwweg tussen -0,38 en 0,44%/°C, d.w.z. dat het vermogen van PV-modules afneemt naarmate de temperatuur stijgt. Theoretisch daalt het vermogen van de PV-installatie met ongeveer 0,44% per graad temperatuurstijging.
In praktische studies is aangetoond dat kristallijne silicium zonnecellen ongeveer 20% meer vermogen produceren bij een temperatuur van ongeveer 20 graden dan bij 70 graden. Met andere woorden, als de locatie waar de PV-installatie is geïnstalleerd gemiddelde lichtomstandigheden heeft, maar de gemiddelde jaarlijkse temperatuur relatief laag is, is het vermogen veel hoger dan in gebieden waar het licht te sterk is en de temperatuur te hoog.
2. Heeft invloed op de levensduur van de omvormer en andere onderdelen.
In PV-systemen zijn PV-modules bang voor warmte en de omvormer ook. De omschakelaar is samengesteld uit vele elektronische componenten, en de belangrijkste componenten produceren hitte wanneer het werken. De temperatuurstijging heeft een grote invloed op de prestaties van de omschakelaarscomponenten, en de omgevingstemperatuur van de gootsteenkast en de omschakelaar onder hoge temperatuur plus de hitte die van de verrichting van het materiaal wordt uitgezonden is veel hoger dan de buitentemperatuur.
3. Vorming van hotspot-effect beïnvloedt levensduur van onderdelen
Hoge lokale temperaturen kunnen hete plekken veroorzaken, die de levensduur van de PV-module kunnen beïnvloeden. Het hot spot effect (link naar heating spot blog post) zal tot op zekere hoogte de zonnecellen beschadigen, waarbij een deel van de door de zonnecellen opgewekte energie met licht, waarschijnlijk zal worden verbruikt door de beschaduwde cellen, en het hot spot effect in PV-centrales zal direct leiden tot een verkorting van 30% van de levensduur van PV-modules, wat op lange termijn kan leiden tot het falen van modules.
Tijdens het seizoen met hoge temperaturen liggen de fotovoltaïsche modules in de schaduw van vogelpoep, onkruid, bladeren, enz. en zijn ze gevoelig voor het hotspoteffect, wanneer de plaatselijke temperatuur van de fotovoltaïsche modules meer dan 100°C kan bereiken. Het hotspoteffect vermindert de prestaties van de PV-module, wat resulteert in een verlies van uitgangsvermogen voor de hele string van PV-modules.
Conclusie
De temperatuur heeft een aanzienlijke invloed op de prestaties en de stabiliteit van PV-systemen. De optimale moduletemperatuur voor stroomopwekking is 24-25 graden C. Hoewel de zonnestraling in juli en augustus op zijn best is, is de stroomopwekking niet op zijn hoogst. De maanden met de hoogste stroomopwekking voor thuis-PV-installaties zijn april en mei.
Het is belangrijk dit effect te beheersen om de energieopbrengst te maximaliseren en de betrouwbaarheid van uw PV-systeem op lange termijn te garanderen. Door de relatie tussen temperatuur en PV-prestaties te begrijpen en maatregelen te nemen om PV-systemen te onderhouden, kunnen de efficiëntie en effectiviteit van PV-systemen worden geoptimaliseerd, waardoor zij een aantrekkelijker bron van hernieuwbare energie worden.
Als PV module fabrikant met 15 jaar ervaring in de industrie, heeft Maysun Solar kantoren en magazijnen in verschillende landen en heeft langdurige relaties opgebouwd met vele uitstekende installateurs. Neem gerust contact met ons op voor de laatste module offertes of om PV gerelateerde vragen te stellen.