Dlaczego ogniwa fotowoltaiczne 1/3 przycięte generują więcej energii niż ogniwa półprzycięte w wysokotemperaturowych środowiskach?

Spis treści

1. Wprowadzenie
2. Porównanie wydajności ogniw 1/3 przyciętych i półprzyciętych w wysokotemperaturowych środowiskach
3. Wnioski

Wprowadzenie

W dziedzinie fotowoltaiki, wydajność i stabilność modułów są kluczowymi czynnikami decydującymi o ilości generowanej energii elektrycznej. Dzięki postępom technologicznym, projekt modułów fotowoltaicznych jest ciągle optymalizowany. Ogniwa fotowoltaiczne 1/3 przycięte i półprzycięte, ze względu na różne charakterystyki prądu i napięcia, wykazują znaczące różnice w wydajności w środowiskach wysokotemperaturowych. W artykule tym przyjrzymy się, dlaczego ogniwa fotowoltaiczne 1/3 przycięte generują więcej energii niż ogniwa półprzycięte w takich warunkach.

Moduły fotowoltaiczne przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną za pomocą efektu fotoelektrycznego. W tym procesie prąd w module wpływa na jego temperaturę roboczą. Im wyższy prąd, tym większe straty oporu, co prowadzi do bardziej znaczącego wzrostu temperatury roboczej modułu. Ponadto, temperatura robocza modułu wpływa na jego straty mocy. Zazwyczaj wyższa temperatura robocza modułu fotowoltaicznego prowadzi do większych strat mocy. Dlatego prąd w module ma znaczący wpływ na jego moc wyjściową, a wyższy prąd prowadzi do większych strat mocy.

Porównanie wydajności paneli słonecznych z ogniwami ciętymi na 1/3 i paneli z ogniwami ciętymi na pół w środowiskach o wysokiej temperaturze

1. Charakterystyka prądu i napięcia:

• Panele słoneczne z ogniwami ciętymi na 1/3: Te panele mają niższy prąd i wyższe napięcie. Na przykład, panel Twisun Pro (TOPCon) z ogniwami ciętymi na 1/3 o mocy 430W ma prąd 9,96A i napięcie 43,2V.
• Panele słoneczne z ogniwami ciętymi na pół: Te panele mają wyższy prąd i niższe napięcie. Na przykład, inne panele TOPCon z ogniwami ciętymi na pół na rynku o mocy 430W mają prąd 13,49A i napięcie 31,88V.

2. Straty oporowe:

Zakładając, że opór R jest taki sam dla obu typów paneli, prąd w panelach ciętych na pół (13,49A) jest wyższy niż w panelach ciętych na 1/3 (9,96A), co prowadzi do większych strat oporowych.

Obliczenie strat oporowych:

• Panel cięty na 1/3:
• Prąd I = 9,96A
• Strata oporowa Pres = I² × R = 9,96² × R = 99,2R
• Panel cięty na pół:
• Prąd I = 13,49A
• Strata oporowa Pres = I² × R = 13,49² × R = 181,98R

Strata oporowa w panelach ciętych na pół jest około 1,83 razy wyższa niż w panelach ciętych na 1/3.

3. Wzrost temperatury:

Wzrost temperatury jest proporcjonalny do strat oporowych. Jeśli założymy te same warunki, wzrost temperatury w panelach ciętych na pół będzie 1,83 razy większy niż w panelach ciętych na 1/3.

Z powodu wyższego prądu w panelach ciętych na pół, straty oporowe są większe, co skutkuje bardziej znaczącym wzrostem temperatury.

Zakładając temperaturę otoczenia 30°C i temperaturę roboczą 60°C dla paneli ciętych na 1/3:

• Panel cięty na 1/3:Wzrost temperatury = 60°C - 30°C = 30°C
• Panel cięty na pół:Wzrost temperatury = 30°C × 1,83 = 54,9°C
  Temperatura robocza = 30°C + 54,9°C = 84,9°C

W związku z tym, w środowisku o temperaturze 30°C, temperatura robocza panelu ciętego na pół wyniosłaby około 84,9°C, co jest o 24,9°C wyższe niż w przypadku panelu ciętego na 1/3.

4. Utrata mocy:

Zakładając współczynnik temperaturowy mocy -0,29%/°C dla paneli słonecznych TOPCon:

Procentowa utrata mocy:

• Panel cięty na 1/3:Procentowa utrata mocy = -0,29%/°C × 30°C = -8,7%
• Panel cięty na pół:Procentowa utrata mocy = -0,29%/°C × 54,9°C = -15,92%

Przy mocy nominalnej 430W:

• Panel cięty na 1/3:Utrata mocy = 430W × (-8,7%) = -37,41W
• Panel cięty na pół:Utrata mocy = 430W × (-15,92%) = -68,456W

Panel cięty na pół traci około 31,046W więcej mocy niż panel cięty na 1/3.

Różnica w procentowej utracie mocy:

• Różnica procentowa = (68,456W - 37,41W) / 430W × 100% = 7,22%

Z powodu wyższego prądu (13,49A) w panelach ciętych na pół, co prowadzi do większego wzrostu temperatury (54,9°C), doświadczają one większych strat mocy. Według obliczeń, panele słoneczne cięte na pół tracą około 31,046W więcej mocy niż panele cięte na 1/3, co odpowiada dodatkowej utracie mocy wynoszącej 7,22%.

5. Roczna utrata produkcji energii:

Zakładając system fotowoltaiczny TOPCon o mocy 10kW z średnim czasem nasłonecznienia 4 godziny/dzień, efektywnością systemu 85% i 365 dniami w roku:

Dodatkowa utrata energii dla paneli ciętych na pół w porównaniu z panelami ciętymi na 1/3 wynosi 31,046 watów.

Obliczenie rocznej utraty produkcji energii:

Roczna utrata produkcji energii = 31,046W × 4 godziny/dzień × 365 dni × 0,001 kWh/W = 45,33 kWh

Roczna utrata wynosząca około 45,33 kilowatogodzin (kWh) produkcji energii jest równoważna z energią zużywaną przez typowe gospodarstwo domowe używające mikrofalówki codziennie przez cały rok.

Wnioski

Podsumowując, ogniwa fotowoltaiczne 1/3 przycięte wykazują znaczące zalety w porównaniu do ogniw półprzyciętych w środowiskach o wysokiej temperaturze. Główne korzyści wynikają z ich niższego prądu, co prowadzi do zmniejszenia strat oporu i wzrostu temperatury. Przeciwnie, ogniwa półprzycięte, z wyższym prądem, doświadczają większych strat oporu i wzrostu temperatury, co zwiększa straty mocy i ostatecznie wpływa na ogólną efektywność generowania energii elektrycznej. W praktycznych zastosowaniach, zwłaszcza w warunkach wysokotemperaturowych, wybór ogniw fotowoltaicznych 1/3 przyciętych może znacznie poprawić ogólne generowanie energii i stabilność systemu. Dlatego, dla systemów fotowoltaicznych działających w warunkach wysokotemperaturowych, ogniwa 1/3 przycięte są niewątpliwie bardziej idealnym wyborem.

Warto zauważyć, że Twisun Pro od Maysun Solar to wyjątkowy produkt wśród ogniw 1/3 przyciętych. Twisun Pro charakteryzuje się doskonałymi właściwościami, z niskim prądem wynoszącym 10A, co zapewnia wyjątkową wydajność generowania energii nawet w wysokotemperaturowych środowiskach, minimalizując straty mocy cieplnej w maksymalnym stopniu. Dodatkowo, niski prąd pomaga złagodzić potencjalne ryzyko, takie jak zagrożenie pożarowe z powodu nadmiernego wzrostu temperatury. Wybór Twisun Pro gwarantuje, że Twój system fotowoltaiczny będzie działał efektywnie i niezawodnie w różnych warunkach klimatycznych. Ten wybór nie tylko poprawia ogólną efektywność generowania energii, ale także zapewnia długoterminową niezawodność i bezpieczeństwo Twojego systemu energetycznego.

Może ci się również spodobać：