Kỳ vọng hợp lý cho hiệu quả trong các tấm pin mặt trời hiện đại là gì?


10

Gần đây tôi đã có một mảng năng lượng mặt trời được cài đặt trên mái nhà của tôi với bốn phần khác nhau được kết nối với ba bộ biến tần - tổng mảng bao gồm 56 tấm cho tổng công suất 13,44 kW.

Tuy nhiên, tôi không thấy bất cứ nơi nào gần sản xuất nhiều như vậy, ngay cả trong thời gian cao điểm trong ngày. Tôi rõ ràng sẽ không mong đợi sản phẩm 13 kW, vì các bảng không hiệu quả 100%, có các đám mây, các bộ biến tần mất 10% hoặc hơn, v.v. Tuy nhiên, kỳ vọng hợp lý cho việc sản xuất hệ thống hoặc một mảng có kích thước như thế nào ?

Những gì tôi đang thấy là sản lượng sẽ tăng khá nhanh vào giữa buổi sáng lên 6,68 mã lực, và sau đó ngồi ở đó (với con số chính xác) cho đến sáng muộn. Sau đó, nó sẽ nhảy khá nhanh lên 7,38 mã lực, treo một lúc và sau đó lên tới 7,7 mã lực một khi tất cả các bảng điều khiển nằm dưới ánh sáng mặt trời, và sau đó nó sẽ ngồi ở đó cho đến đầu giờ chiều - tuy nhiên, hiệu suất chỉ đạt 57% cho hệ thống, và điều đó có vẻ hơi thấp.

Dưới đây là một số câu hỏi tôi có:

  • Có lẽ tôi hiểu sai về cách thức hoạt động của các tấm. Tôi đã nghĩ rằng họ sẽ tạo ra nhiều năng lượng hơn khi mặt trời chiếu thẳng vào họ, trái ngược với một góc, nhưng số lượng sản xuất dường như không hỗ trợ điều đó. Đúng không?
  • Rõ ràng các tấm có mức sản xuất tối đa, nhưng biến tần của tôi có thể giới hạn tổng sản lượng không? Nếu các bảng của tôi tạo ra 10 kW nhưng bộ biến tần chỉ có thể xử lý 8 kW của nó, đó có phải là điều tôi có thể thấy xảy ra không?

Tôi nhận ra có rất nhiều biến số để có được số lượng sản xuất hợp lý chính xác của mình, nhưng tôi chỉ tự hỏi điều gì hợp lý và nếu đó là thứ gì đó tôi nên nghiên cứu thêm một chút để đảm bảo rằng chúng được thiết lập chính xác.

Câu trả lời:


7

Nếu bạn ở bán cầu bắc, góc mặt trời thấp hơn vào mùa đông có lẽ góp phần vào số lượng thấp của bạn. (Khi mặt trời thấp trên bầu trời, nó sẽ xuyên qua bầu khí quyển hơn để chạm tới mặt đất.) Có lẽ bạn sẽ làm tốt hơn vào mùa hè.

Ngoài ra, góc nghiêng của các tấm phải phù hợp với vĩ độ của bạn. Nếu các bảng của bạn được gắn trên mái nhà của bạn và không ở góc tối ưu (hoặc không hướng thẳng về phía nam), điều đó sẽ làm giảm hiệu quả của bạn. Trong mọi trường hợp, trừ khi bạn có bảng theo dõi hoặc liên tục thay đổi độ nghiêng, bảng của bạn sẽ chỉ được hướng chính xác vào mặt trời hai lần một năm và tại mọi thời điểm khác sẽ bị sai lệch một chút.

Trang web này có mô tả chi tiết về các góc nghiêng , nhưng kết quả cuối cùng là nếu bạn có một mảng cố định ở góc tối ưu, bạn sẽ chỉ nhận được 71% phơi sáng so với khi bạn có một mảng theo dõi liên tục hướng về mặt trời . Nếu góc của bạn không tối ưu, rõ ràng bạn sẽ còn tệ hơn nữa.

EDIT: Tôi cũng nên chỉ ra rằng định nghĩa của bạn về "góc tối ưu" cho một mảng cố định phụ thuộc vào những gì bạn đang cố gắng tối ưu hóa. Có một vài cách để xem xét nó:

  1. Tạo ra càng nhiều sức mạnh càng tốt trong cả năm. 71% đề cập đến tùy chọn này.
  2. Tạo ra càng nhiều năng lượng càng tốt trong mùa hè, khi mức sử dụng điện có thể cao hơn do AC và / hoặc năng lượng có thể tốn nhiều tiền hơn để mua từ lưới điện. Đây sẽ là một góc thấp hơn [mảng hướng lên trên] hơn 1), vì mặt trời cao hơn trên bầu trời vào mùa hè. Sử dụng mùa đông sẽ thấp hơn 1).
  3. Cố gắng tạo ra sức mạnh đồng đều trong suốt cả năm. Đây sẽ là một góc lớn hơn [mảng chỉ về phía chân trời]. Cách tiếp cận này cố gắng tăng sản lượng điện trong mùa đông so với 1), với chi phí của một số năng lượng mùa hè.

Tôi đang ở Arizona, mặt trời khá đẹp. Vì vậy, chỉ để xác nhận rằng tôi hiểu đúng về nó - giả sử các bảng của tôi được thiết lập khá tối ưu (chúng là), nhưng chúng đứng yên. Nếu đó là hệ thống 13,5 kW và tôi có 71% sản xuất vì chúng đứng yên, đó chỉ là 9,6 kW. Nếu tôi mất thêm 10% trong biến tần, điều đó khiến tôi giảm xuống chỉ còn hơn 8,6 kW, không nhiều hơn tôi đang thấy. Dựa vào đó, có vẻ như sản phẩm của tôi khá phù hợp với những gì tôi nên mong đợi.
SqlRyan

Về cơ bản bạn đã có nó. 71% là mức trung bình hàng năm. Tại bất kỳ thời điểm nào, sản lượng mảng thực tế có thể cao hơn hoặc thấp hơn dựa trên mức độ bạn liên kết chặt chẽ với hướng mặt trời. Hai lần một năm, mảng của bạn sẽ được hướng thẳng vào mặt trời và bạn sẽ nhận được khoảng 100% tại thời điểm đó (trừ mọi tổn thất khác, v.v.).
Hank

2
Thật thú vị, ở Scotland, chúng ta sẽ có "Tạo ra càng nhiều năng lượng càng tốt trong mùa đông" là quan trọng nhất, vì đó là khi mức sử dụng điện của chúng ta cao nhất.
Rory Alsop

5

Bạn có năm mươi sáu mô-đun 240 watt. Họ từng sản xuất 240 watt trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC). STC được định nghĩa là 1000 W / m ^ 2 của bức xạ, nhiệt độ 25ºC và phổ AM1.5G. Những điều kiện này hiếm khi đạt được ngoài trời. Nếu nhiệt độ cao hơn hoặc bức xạ thấp hơn STC, bạn sẽ nhận được ít năng lượng hơn.

Bạn thường chỉ có thể đạt được nhiệt độ mô-đun 25ºC trong ánh mặt trời đầy đủ nếu nhiệt độ không khí gần với mức đóng băng, vì vậy ở Phoenix bạn có thể sẽ không bao giờ có được điều này. Hệ số nhiệt độ công suất cho các mô-đun của bạn nên được liệt kê trên bảng dữ liệu. Đối với silicon, nó là khoảng -0,45% / ºC. Vì vậy, khi nó ở ngoài 120 độ và các mô-đun đang chạy ở nhiệt độ ~ 25 độ C, chỉ riêng nhiệt độ sẽ khiến mảng hoạt động ở mức ~ 22% dưới mức đánh giá tên, ngay cả khi mọi thứ khác đều hoàn hảo.

Sự chiếu xạ mà bạn quan tâm là sự chiếu xạ của mặt phẳng (POA), đó là lượng mặt trời rơi vào một khu vực nghiêng cùng góc với mảng. Theo tiêu chuẩn dân cư, mảng của bạn là hoàn toàn to lớn. Nếu tất cả chỉ ở một góc nghiêng (gần với độ nghiêng vĩ độ) và nếu tất cả chỉ ở một góc phương vị (chỉ về phía nam), bạn có thể sẽ đạt được gần 1000 W / m ^ 2 POA trong hầu hết các ngày nắng trong tất cả các ngày nắng thời gian trong năm. Nếu các phần khác nhau của mảng phải đối mặt với các hướng khác nhau, một phần thường sẽ hoạt động tốt hơn các phần khác. Nếu điều này không được xem xét trong quá trình thiết kế bằng cách sử dụng nhiều bộ biến tần hoặc biến tần nhiều chuỗi, bạn có thể bị mất điện từ sự không phù hợp này. Và, như những người khác đã đề cập, nếu góc phương vị không phải do phía nam và góc nghiêng không gần với độ nghiêng vĩ độ, bạn '

Bạn cũng chỉ ra một cách chính xác rằng thậm chí chỉ cần kết nối các mô-đun với nhau và với một biến tần có thể giảm thêm năng lượng. Nếu bất kỳ mô-đun nào được tô bóng một phần, bạn sẽ mất nhiều năng lượng hơn chỉ là phần được tô bóng. Nếu biến tần của bạn quá nhỏ hoặc hoạt động ở nhiệt độ rất cao, nó sẽ giảm lượng sản xuất bằng cách vận hành các mô-đun cách xa điểm công suất tối đa của chúng. Bạn có thể kiểm tra công suất của biến tần trên bảng dữ liệu của nó. Nếu nó dưới mức tổng công suất của mảng, hãy gửi lại.

Sử dụng trang web này để xem nhiệt độ và điều kiện chiếu xạ ở Phoenix. Lưu ý rằng bạn sẽ phải tính toán bức xạ POA từ các giá trị chiếu xạ trực tiếp và ngang được đưa ra ở đây.

Sử dụng trang này để tính toán vị trí của mặt trời. Nếu bạn đặt góc xoay phương vị bề mặt và góc dốc bề mặt vào, bạn có thể nhận được góc tới giữa mặt trời và mảng của bạn.


Cảm ơn tất cả các thông tin bổ sung. Mảng gần như toàn bộ mái nhà của tôi và nó được chia thành ba bộ biến tần để khớp các phân đoạn theo góc, vì vậy có vẻ như điều đó được thực hiện chính xác. Ngoài ra, tôi được cho biết mảng của tôi sẽ có hiệu quả thấp hơn trong mùa hè (khi tempts vào năm 110), vì vậy thật tốt khi biết hiệu ứng này dự kiến ​​sẽ có. Cảm ơn!
SqlRyan

Ba mảng phụ giải thích lý do tại sao bạn không bao giờ đạt được công suất cực đại định mức của mảng: cả ba mảng không bao giờ được chĩa thẳng vào mặt trời cùng một lúc. Nhưng, như đã thảo luận trong các câu trả lời khác, bạn sẽ nhận được nhiều năng lượng hơn so với khi bạn chỉ có một mảng 7,7kW.
ArgentoSapiens

2

Điều đó có vẻ hơi thấp nhưng không điên rồ. Tôi có một dãy DC 3,3 kW trên mái nhà của mình và trong thời gian cao điểm trong ngày tôi có thể nhận được 2,7 kW AC sau biến tần, hoặc hiệu suất khoảng 80%. Tôi sống ở Bắc CA, nơi bạn có thể có những ngày nắng và mát mẻ vào mùa hè.

Vì bạn đang ở Mỹ, nên có một điều bạn nên kiểm tra là máy tính PVWatts . Công cụ nhỏ này sẽ lấy rất nhiều dữ liệu từ bạn như kích thước bảng điều khiển, hiệu suất định mức, góc cài đặt, hiệu suất biến tần, v.v. và sau đó sẽ tham chiếu chéo với dữ liệu mặt trời lịch sử cho vị trí cụ thể của bạn (vĩ độ / kinh độ) để đưa ra ước tính cho bạn bao nhiêu bạn sẽ tạo ra trên cơ sở từng tháng. Đây có lẽ là công cụ chính xác nhất hiện có. Nếu bạn không ở trong sân bóng đó, có lẽ đã đến lúc nói chuyện với những người cài đặt của bạn.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.