Este o convingere comună în rândul utilizatorilor de sisteme fotovoltaice că temperaturile ridicate și orele lungi de soare din timpul verii cresc producția de energie a instalației și că, cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât mai mare este producția. Dar, de fapt, centralele electrice fotovoltaice se "tem de căldură" și "se tem de frig", temperaturile extrem de ridicate și scăzute pot afecta performanța generării de energie fotovoltaică.
De ce temperatura are un impact asupra energiei fotovoltaice
Principiul sistemelor fotovoltaice constă în utilizarea efectului fotovoltaic produs de lumina care lovește un semiconductor pentru a converti energia luminoasă direct în energie electrică. În general, condițiile bune de lumină vara produc mai multă energie electrică. Cu toate acestea, căldura extremă este o altă poveste.
Din cauza caracteristicilor de temperatură ale modulului în sine, o creștere a temperaturii va duce la o pierdere a puterii de ieșire. În timpul verii, când temperatura atinge 35-40°C, partea din spate a modulului poate ajunge la 50-70°C, iar temperatura de lucru a joncțiunii celulelor din modul poate depăși chiar 80°C. Atunci când se depășește temperatura nominală de funcționare, eficiența conversiei fotovoltaice scade proporțional, afectând astfel eficiența generării de energie.
Luați ca exemplu coeficientul de temperatură al puterii modulului PV 0,4% / C, puterea de vârf a modulului la 25 ° C este de 300W, atunci pierderea de putere de vârf la 80 ° C = 0,4% / C * (80-25) ° C = 22%, puterea de ieșire de vârf = 300W * (1-22%) = 234W. Astfel, se poate observa că creșterea temperaturii va duce la o pierdere gravă a puterii de ieșire a modulului, în condițiile în care celelalte condiții rămân neschimbate. , ceea ce înseamnă că se va genera cu 22% mai puțină energie.
Pe lângă pierderea de eficiență, temperatura afectează și stabilitatea pe termen lung a celulei fotovoltaice. Temperaturile ridicate pot accelera degradarea materialelor utilizate în celulă, ceea ce poate duce la o durată de viață mai scurtă a sistemului.
Ce aspecte ale PV sunt afectate de temperatură
1. Cauzează o reducere a puterii de ieșire a modulelor fotovoltaice
Modulele fotovoltaice au, în general, trei coeficienți de temperatură: tensiunea de circuit deschis, puterea de vârf și curentul de scurtcircuit. Atunci când temperatura crește, puterea de ieșire a modulului fotovoltaic scade. Coeficientul de temperatură de vârf al modulelor fotovoltaice se situează aproximativ între -0,38 și 0,44%/°C, adică temperatura crește și puterea de ieșire a modulelor fotovoltaice scade. Teoretic, pentru fiecare grad de creștere a temperaturii, producția de energie a centralei fotovoltaice scade cu aproximativ 0,44%.
În studiile practice, s-a demonstrat că celulele solare din siliciu cristalin produc cu aproximativ 20% mai multă energie la o temperatură de aproximativ 20 de grade decât la 70 de grade. Cu alte cuvinte, dacă locația în care este instalată centrala fotovoltaică are condiții medii de lumină, dar temperatura medie anuală este relativ scăzută, producția de energie este mult mai mare decât în zonele în care lumina este prea puternică și temperatura este prea ridicată.
2. Afectează durata de viață a invertorului și a altor piese.
În sistemele fotovoltaice, modulele fotovoltaice se tem de căldură, la fel ca și invertorul. Invertorul este alcătuit din multe componente electronice, iar componentele principale generează căldură în timpul funcționării. Creșterea temperaturii are un impact mare asupra performanței componentelor invertorului, iar temperatura ambiantă a cutiei de conversie și a invertorului la temperaturi ridicate, plus căldura emisă de funcționarea echipamentului, este mult mai mare decât temperatura exterioară și, fără un mediu bun de disipare a căldurii, va accelera degradarea și îmbătrânirea componentelor electronice din echipament în condiții de funcționare aproape de sarcină maximă.
3. Formarea efectului de punct fierbinte afectează durata de viață a componentelor
Temperaturile locale excesive pot produce puncte fierbinți, care afectează durata de viață a modulului fotovoltaic. Efectul de hot-spot va deteriora într-o anumită măsură celulele solare, o parte din energia generată de celulele solare luminate fiind probabil consumată de celulele umbrite, iar efectul de punct fierbinte în centralele fotovoltaice va duce direct la o reducere cu 30% a duratei de viață a modulelor fotovoltaice, ceea ce poate provoca defectarea modulelor pe termen lung.
În timpul sezonului cu temperaturi ridicate, modulele fotovoltaice sunt umbrite de excremente de păsări, buruieni, frunze etc. și sunt predispuse la efectul de punct fierbinte, când temperatura locală a modulelor fotovoltaice poate ajunge la peste 100°C. Efectul de punct fierbinte va reduce performanța modulului fotovoltaic, ceea ce va duce la o pierdere a puterii de ieșire pentru întregul șir de module fotovoltaice.
Concluzie
Temperatura are un impact semnificativ asupra performanței și stabilității sistemelor fotovoltaice. Temperatura optimă a modulelor pentru producerea de energie este de 24-25 de grade C. Deși radiația solară este cea mai bună în lunile iulie și august, producția de energie nu este cea mai mare. Lunile cu cea mai mare producție de energie pentru centralele fotovoltaice casnice sunt aprilie și mai.
Este important să gestionați acest efect pentru a maximiza producția de energie și pentru a asigura fiabilitatea pe termen lung a sistemului dumneavoastră fotovoltaic. Prin înțelegerea relației dintre temperatură și performanța sistemelor fotovoltaice, se pot lua o serie de măsuri de întreținere a sistemelor fotovoltaice pentru a optimiza eficiența și eficacitatea acestora, ceea ce le face o sursă mai atractivă de energie regenerabilă.
În calitate de producător de module fotovoltaice cu 15 ani de experiență în industrie, Maysun Solar are birouri și depozite în mai multe țări și regiuni și a stabilit relații stabile și pe termen lung cu mulți instalatori excelenți. Nu ezitați să ne contactați pentru cele mai recente cotații de module sau pentru întrebări legate de modulele fotovoltaice.