Розрахунок та проектування сонячних фотоелектричних модулів та масивів. Сонячний фотоелектричний модуль

Обслуговування сонячних фотоелектричних модулів

Ви захочете затінити південну сторону будинку від літнього сонця, але не фотоелектричні панелі. Навіть часткове затінення може спричинити непропорційні втрати електричної енергії. Дерева слід підтримувати, щоб запобігти перешкодам, особливо між 9 і.m. і 3 p.m. (у розпал сонячного сяйва).

Враховуйте накопичення снігу та льоду взимку

Якщо у вашому регіоні суворі зими, врахуйте накопичення льоду та снігу. Взимку фотоелектричні панелі розташовуються більш вертикально, тому на них може накопичуватися багато снігу та льоду. Може знадобитися кілька днів, щоб порошкоподібний сніг самостійно зійшов з вашого масиву, але ви не хочете ризикувати його пошкодженням при жорсткому чищенні, особливо на панелях, встановлених на даху. Витирайте сніг вологою губкою, а лід залишайте танути самостійно. не намагайтеся розбити його самостійно.

Слідкуйте за тим, щоб модулі не перегрівалися в спекотну погоду

Електрична потужність фотомодуля зменшується при підвищенні температури. Для роботи в пікових режимах, модулі сидінь повинні мати 2-3 дюйми (5-8 см) зазору під масивом для циркуляції охолоджуючого повітря і підтримки максимальної вихідної потужності.

Визначте напругу системи

Автономні системи зазвичай використовують одну з трьох загальноприйнятих системних напруг: 12В, 24В або 48В. Ви можете вибрати бажані рівні напруги та потужності, але більшість людей використовують наступну схему:

Фотоелектрична промисловість використовує стандартизовані модулі на 12 або 24 В для номінальної потужності. Ви можете з’єднати фотомодулі паралельно для збільшення струму, а також збільшення потужності системи без зміни напруги на панелі. Краще мати послідовно-паралельну суміш, де два (послідовні) ряди з чотирьох (паралельних) фотоелектричних панелей можуть збільшити напругу системи, при цьому кожен фотоелектричний модуль з’єднаний послідовно, як батареї, позитивними роз’ємами до негативних роз’ємів. При паралельному з’єднанні чотирьох 12В панелей напруга збільшується в чотири рази, що дає 48В масив. Два ряди фотоелектричних панелей з однаковим з’єднанням дають однакову загальну напругу системи.

Розташовуйте масив якомога ближче до батарей

Ви коли-небудь замислювалися, чому два або три з’єднаних садових шланга призводять до того, що спринклер капає, навіть якщо тиск води в будинку в нормі?? Це явище опору потоку. В електричних ланцюгах спостерігається одне і те ж явище: опір електричного потоку. Ланцюги з низькою напругою (або тиском) потребують великих дротів для проходження струму. Фотоелектрична батарея, яка знаходиться далі від акумулятора або інвертора, втрачатиме більше електроенергії. Ви можете збільшити напругу, щоб компенсувати втрати, але відстань може вплинути на виробництво електроенергії низького постійного струму. Краще мінімізувати відстань між проводами і максимізувати розмір дроту, щоб звести втрати потужності до мінімуму.

До речі, це основна причина того, що північноамериканська електромережа передає дуже високу напругу (до 750 000 В в деяких районах). Навіть при такій напрузі є електричні втрати. Провінція Онтаріо має мережу електропередач протяжністю близько 15 000 миль (24 000 км) з електричними втратами, еквівалентними потужності трьох великих ядерних реакторів! Розподілені позамережеві фотоелектричні системи або підключені до мережі фотоелектричні системи розміщують компоненти генерації та споживання електроенергії близько один до одного, щоб знизити, якщо

Визначення кількості елементів у модулі, вимірювання параметрів модуля та розрахунок струму короткого замикання, напруги холостого ходу V-I характеристик масиву сонячних модулів

Що таке сонячний фотоелектричний модуль?

Потужність, необхідна для наших щоденних навантажень, коливається в межах декількох ват, а іноді і кіловат. Одиночний сонячний елемент не може виробляти достатньо енергії, щоб задовольнити таку потребу в навантаженні, він навряд чи може виробляти енергію в діапазоні від 0.від 1 до 3 Вт в залежності від площі комірки. У випадку підключених до мережі та промислових електростанцій нам потрібна потужність в діапазоні мега-ватів або навіть гіга-ватів.

Таким чином, один фотоелемент не здатний забезпечити таку високу потребу. Щоб задовольнити ці високі вимоги, сонячні елементи розташовуються та електрично з’єднуються. Таке з’єднання і розташування сонячних елементів називається фотоелектричними модулями. Ці фотоелектричні модулі дозволяють задовольнити більший попит, ніж той, який могла б забезпечити одна комірка.

Коли сонячне випромінювання падає на окремий сонячний елемент, на ньому створюється потенціал на двох клемах. анодній і катодній (і).e. анод. позитивна клема, катод. негативна клема). Для збільшення потенціалу для отримання необхідної потужності послідовно з’єднують N-ну кількість елементів. Негативна клема одного елемента підключається до позитивної клеми іншого елемента, як показано на малюнку нижче.

Коли ми з’єднуємо N-кількість сонячних елементів послідовно, ми отримуємо дві клеми, і напруга на цих двох клемах є сумою напруг послідовно з’єднаних елементів. Наприклад, якщо напруга одного елемента 0.3 В і 10 таких елементів з’єднані послідовно, то загальна напруга на струні буде дорівнювати 0.3 В × 10 = 3 Вольти.

Якщо 40 елементів по 0.6 В з’єднані послідовно, ніж загальна напруга буде дорівнювати 0.6 В × 40 = 24 Вольт. Важливо відзначити, що при послідовному з’єднанні елементів напруга додається, а струм залишається незмінним.

Аналогічно, коли елементи з’єднані паралельно, струм окремих елементів додається. Анодна клема одного елемента з’єднана з анодною клемою наступного елемента і аналогічно, катодна клема з’єднана з катодною клемою наступного елемента, як показано на малюнку 2.

На відміну від послідовного з’єднання, загальна напруга ланцюга при паралельному з’єднанні залишається незмінною. Наприклад, якщо фотоелемент має здатність виробляти струм 2 А і 5 таких фотоелементів з’єднані паралельно. Тоді сумарна струмопродуктивність елемента становитиме 2 А × 5 = 10 А.

Параметри фотоелектричних модулів зазначені виробниками під стандартними умовами випробувань (STC) i.e. температура 25 °C і випромінювання 1000 Вт/м2. У більшості випадків умови, зазначені в STC, не виникають у більшості випадків і в більшості місць. Це відбувається тому, що сонячне випромінювання завжди менше 1000 Вт/м2, а робоча температура елемента вище 25 °C, ця невизначеність призводить до зниження вихідної потужності фотоелектричного модуля.

Як ми вже говорили раніше, фотоелектричний модуль складається з певної кількості сонячних елементів, отже, його параметри та фактори, що впливають на генерацію електроенергії, подібні до параметрів сонячної батареї, про яку ми вже розповідали в нашій попередній статті. Тому ми не будемо розглядати цю частину тут знову.

Визначення кількості елементів в модулі

Однією з основних вимог до фотоелектричного модуля є забезпечення достатньої напруги для заряду акумуляторів з різним рівнем напруги при щоденному сонячному випромінюванні. Це означає, що напруга модуля повинна бути вищою, щоб заряджати батареї під час низької сонячної радіації та високих температур.

Фотомодулі розраховані на напругу, кратну напрузі акумулятора 12 В, тобто 12 В, 24 В, 36 В, 48 В і т.д. Для зарядки акумулятора на 12 В через фотомодуль потрібен модуль з VM 15 В, а для акумулятора на 24 В. модуль з VM 30 В і т.д. Інші пристрої, що використовуються в фотоелектричній системі, повинні бути сумісними для роботи з рівнем напруги батареї.

Для забезпечення необхідного рівня напруги нам потрібно з’єднати елементи послідовно. Залежно від різних технологій, що використовуються у фотоелементі, кількість елементів, які потрібно з’єднати послідовно, буде відрізнятися. Кількість послідовно з’єднаних елементів залежить від напруги в точці максимальної потужності i.e. VM окремого елемента і падіння напруги, яке виникає через підвищення температури елемента вище STC.

Приклад:

Давайте розглянемо це на прикладі, фотоелектричний модуль повинен бути спроектований з сонячними елементами для зарядки батареї на 12 В. Напруга холостого ходу VOC елемента дорівнює 0.89 В і напруга в точці максимальної потужності VM дорівнює 0.79 V.

Робоча температура елемента становить 60 °C, і на кожен градус підвищення температури спостерігається зниження напруги на 2 мВ. Скільки елементів потрібно з’єднати послідовно, щоб зарядити батарею?

Крок 1: Знайдіть напругу в точці максимальної потужності VM = 0.79 V.

Якщо VM не вказано, то приймайте VM як 80-85% від VOC.

Крок 2: Знаходимо втрату напруги при робочій температурі i.e. при 60 °C.

Підвищення температури вище STC = Робоча температура. Температура при STC.

Підвищення температури вище STC = 60 °C. 25 °C = 35 °C

Отже, втрата напруги через підвищення температури вище STC:

Втрата напруги = 35 °C × 0.002 V = 0.07 V

Крок 3: Визначаємо напругу в робочому стані.

Напруга в робочому стані = Напруга при STC (VM). втрата напруги через підвищення температури вище STC.

Отже, напруга в робочому стані = 0.79 V. 0.07 V = 0.72 V

Крок 4: Визначаємо необхідну напругу фотомодуля для заряду акумулятора.

Для заряду батареї на 12 В нам потрібно, щоб напруга на модулі була близько 15 В.

Крок 5: Визначте кількість послідовно з’єднаних елементів.

Кількість послідовно з’єднаних елементів = напруга фотомодуля / напруга в робочому стані.

Кількість послідовно з’єднаних елементів = 15 В / 0.72 V = 20.83 або близько 21 комірки

Таким чином, нам потрібно 21 послідовно з’єднаний елемент для заряду батареї на 12 В. Важливо відзначити, що для різних технологій сонячних елементів нам знадобиться різна кількість послідовно з’єднаних елементів для отримання однакової вихідної напруги. Реальне фото фотомодуля, який складається з N-кількості електрично з’єднаних елементів, показано на рисунку 3 нижче.

Параметри вимірювального модуля

Для вимірювання параметрів модуля, таких як VOC, ISC, VM та IM, нам знадобляться вольтметр та амперметр або мультиметр, реостат та з’єднувальні дроти.

Вимірювання напруги холостого ходу (VOC):

Під час вимірювання ЛОС до обох клем модуля слід підключити холостий хід. Щоб знайти напругу холостого ходу фотоелектричного модуля за допомогою мультиметра, виконайте наступні прості кроки.

  • Встановіть ручку мультиметра на вимірювання постійної напруги та виберіть діапазон для вимірювання напруги відповідно i.e. 6 В, 12 В, 24 В і т.д.
  • Переконайтеся, що один щуп підключений до COM-порту мультиметра, а інший. до порту вимірювання напруги.
  • Після вибору режиму та діапазону підключіть щупи мультиметра до двох клем фотомодуля та спостерігайте за показаннями на дисплеї.
  • Переконайтеся, що позитивний щуп (порт вимірювання напруги) підключений до позитивної клеми, а негативний щуп (COM-порт). до негативної клеми. Якщо щупи підключені навпаки, це дасть від’ємне значення.
  • Показання на дисплеї мультиметра. це напруга холостого ходу VOC фотомодуля.

Вимірювання струму короткого замикання (ISC):

Під час вимірювання ISC до обох клем модуля слід підключити холостий хід.

Щоб знайти струм короткого замикання фотоелектричного модуля за допомогою мультиметра, виконайте наступні прості дії.

  • Встановіть ручку мультиметра в режим вимірювання струму і відповідно виберіть діапазон для вимірювання струму i.e. зазвичай між 0.від 1 до 10 А.
  • Переконайтеся, що один щуп підключений до COM-порту мультиметра, а інший. до порту вимірювання струму.
  • Після вибору режиму і діапазону підключіть щупи мультиметра до двох клем фотомодуля і спостерігайте за показаннями на дисплеї.
  • Переконайтеся, що позитивний щуп підключений до позитивної клеми (порт вимірювання струму), а негативний щуп (COM-порт). до негативної клеми. Якщо датчики підключені навпаки, це дасть негативний показник.
  • Показання, що спостерігається на дисплеї мультиметра, є струмом короткого замикання ISC фотомодуля.

Вимірювання I-V кривої:

Для вимірювання I-V кривої сонячний фотомодуль повинен бути підключений послідовно зі змінним резистором, як показано на малюнку нижче.

Негативна клема модуля підключається до позитивної клеми амперметра, а вольтметр підключається безпосередньо до фотомодуля, як показано на рисунку 4.

Якщо несвідомо підключення зроблено навпаки, то отримані показання будуть мати негативний знак, перепідключіть лічильники для отримання правильних значень. Після цього правильно відрегулюйте змінний резистор (реостат) з одного боку так, щоб напруга була максимальною, а струм мінімальним.

Запишіть значення струму і напруги при цьому положенні реостата. Тепер повільно пересувайте реостат в іншу сторону і записуйте показники для кожного положення реостата, поки він не буде повністю закорочений. Розрахуйте потужність для кожного значення напруги та струму, використовуючи рівняння нижче.

Таким чином, використовуючи ці виміряні значення, можна отримати всі інші параметри фотомодуля.

Модулі з більшою потужністю

Однією з найпоширеніших клітин, доступних на ринку, є технологія “Crystalline Silicon Cell”. Ці клітинки доступні в області 12.5 × 12.5 см 2 і 15 × 15 см 2. Важко знайти на ринку модулі з більшою площею, більшість великих сонячних електростанцій використовують модулі з такою площею фотоелементів.

Але наскільки більшу потужність при цьому може забезпечити даний модуль і як можна отримати більшу потужність на модуль? Типовий фотомодуль має VM 15 В для зарядки акумулятора 12 В. Для отримання такої напруги послідовно з’єднують від 32 до 36 елементів в залежності від їх робочої температури та пікової напруги VM окремого елемента.

Струм, що виробляється елементами, залежить від площі, кількості світла, що падає на неї, кута падіння світла та густини струму. Кристалічний кремнієвий елемент має щільність струму JSC в діапазоні від 30 мА/см 2 до 35 мА/см 2.

Для нашого прикладу візьмемо щільність струму 30 мА/см 2. Тоді струм короткого замикання для площі 12.5 × 12.5 см 2 можна розрахувати як;

ISC = JSC × Площа = 30 мА/см 2 × 12.5 × 12.5 см 2 = 4.68 A

Аналогічно, для 15 × 15 см 2 струм короткого замикання розраховується як;

ISC = JSC × Площа = 30 мА/см 2 × 15 × 15 см 2 = 6.75 A

Для більшості виробників IM становить близько 90-95 % від ISC. Для нашого прикладу візьмемо IM рівним 95% від ISC.

Тоді ІМ для площі 12.5 × 12.5 см 2 можна розрахувати як;

Аналогічно, для 15 × 15 см 2 IM розраховується як;

Тепер ми можемо визначити максимальну пікову потужність для цих двох елементів;

PM = 15 В × 4.446 A = 66.69 Вт (для площі 12.5 × 12.5 см 2 )

ПМ = 15 В × 6.412 A = 96.18 Вт (для площі 15 × 15 см 2 )

Таким чином, використовуючи найкращу доступну технологію осередків, що мають площу 12.5 × 12.5 і 15 × 15 см 2 отримуємо вихідну потужність 66.69 Вт і 96.18 Вт відповідно (враховуючи, що ІМ становить 95 % від ІСК і густину струму 30 мА/см 2 ).

Для збільшення напруги і струму модуля необхідно з’єднати більшу кількість елементів послідовно і паралельно відповідно, це збільшить загальну потужність модуля більше, ніж ми розрахували.

Приклад:

Тепер для кращого розуміння давайте спроектуємо фотомодуль, який може забезпечити напругу при максимальній потужності VM 45 В при STC і 33.5 В при робочій температурі 60 °C. Ми будемо використовувати елементи з напругою відкритого контуру VOC, що дорівнює 0.64 В, маючи 0.004 В зменшення VM на 1 °C підвищення температури.

Крок 1: Знайдіть напругу в точці максимальної потужності VM.

Якщо VM не вказано, візьміть VM рівним 80-85% від VOC

Припустимо, що VM = 0.85 × VOC = 0.85 × 0.64 V = 0.544 V

Крок 2: Знаходимо втрату напруги при робочій температурі i.e. при 60 o C.

Підвищення температури вище STC = Робоча температура. Температура при STC.

Підвищення температури над STC = 60 °C. 25 °C = 35 °C

Отже, втрата напруги через підвищення температури вище STC = 35 °C × 0.004 V = 0.14 V

Крок 3: Визначення напруги в робочому стані

Напруга в робочому стані = Напруга при STC (VM). втрата напруги через підвищення температури вище STC.

Отже, напруга в робочому стані = 0.544 V. 0.14 V = 0.404 V

Крок 4: Визначте необхідну напругу фотомодуля

нам потрібно, щоб напруга модуля була близько 33.5 V.

Крок 5: Визначте кількість послідовно з’єднаних елементів

Кількість послідовно з’єднаних елементів = напруга фотомодуля / напруга в робочому стані.

Кількість послідовно з’єднаних елементів = 33.5 V / 0.404 V = 82.92 або близько 83 комірок.

Тепер порахуємо, яку потужність можуть виробити ці 83 комірки при STC, маючи VM = 45 В, і візьмемо ті ж значення струму для двох комірок з попереднього прикладу.

IM = 4.446 А (для площі 12.5 × 12.5 см 2 )

IM = 6.412 А (для площі 15 × 15 см 2 )

Тепер ми можемо визначити максимальну пікову потужність для цих двох елементів при напрузі 45 В;

PM = 45 В × 4.446 A = 200.07 Вт (для площі 12.5 × 12.5 см 2 )

PM = 45 В × 6.412 A = 288.54 Вт (для площі 15 × 15 см 2 )

Таким чином, відповідно до вимоги великої потужності, такі елементи більшої площі з’єднуються послідовно і паралельно для формування фотомодуля. Крім того, ці фотомодулі можна з’єднати послідовно і паралельно, щоб сформувати фотоелектричний масив, який генерує потужність в МВт.

Байпасний діод

Всі послідовно з’єднані фотоелементи в фотоелектричному модулі ідентичні, всі вони виробляють струм, коли на них падає світло. Але якщо один із сонячних елементів затінюється якимось об’єктом, світло, що падає на нього, переривається, і він виробляє менший струм або майже не виробляє струму через це переривання світла, що падає на елемент.

Цей елемент тепер буде діяти як опір потоку струму в послідовному ланцюжку елементів. Він буде діяти як навантаження, і потужність, що генерується іншими елементами, буде розсіюватися в затіненому елементі, що призведе до підвищення температури елемента і утворення гарячої точки. Це може навіть призвести до розбиття скла модуля, пожеж та аварій в системі.

Обхідні діоди використовуються для уникнення таких катастроф у розробленій нами системі. Як показано на малюнку 5, шунтуючий діод підключений паралельно сонячному елементу з протилежною полярністю.

У нормальних умовах без затінення, шунтуючий діод має зворотний зсув, діючи як відкритий ланцюг. Але якщо в послідовно з’єднаному ланцюжку елементів виникає затінення, затінений елемент буде мати зворотне зміщення, і це буде діяти як пряме зміщення для шунтуючого діода, оскільки він підключений з протилежною полярністю до сонячного елемента.

Тепер обхідний діод затіненого елемента буде пропускати струм через нього, а не через затінений елемент. Таким чином, діод шунтує елемент, уникаючи пошкоджень, викликаних перегрівом, звідси і назва. шунтуючий діод. В ідеалі, на кожну сонячну комірку в модулі повинен бути один діод, але на практиці, щоб зробити модуль економічно ефективним, один шунтуючий діод підключається для послідовної комбінації з 10-15 комірок.

Блокуючий діод

В автономній системі модулі використовуються для живлення навантаження та заряджання акумулятора. Вночі, коли немає сонячного світла, модуль не виробляє енергію, і зарядні батареї починають подавати живлення на навантаження та фотомодуль. Подача живлення на фотомодуль. це втрата потужності. Щоб уникнути втрат, встановлюється діод, який блокує потік струму від акумулятора до фотомодуля. Таким чином, саме завдяки цьому діоду вдається уникнути втрати потужності, блокуючи потік струму від акумулятора до модуля.

Послідовне, паралельне та послідовно-паралельне з’єднання масиву сонячних панелей

Ми вже дуже добре пояснювали цю тему в нашому попередньому пості під назвою Послідовне, паралельне та послідовно-паралельне з’єднання фотопанелей. Ви зможете підключити до сонячних модулів послідовний масив, паралельний масив або комбінацію послідовних і паралельних масивів.

Розшифровка вихідних даних сонячної панелі: Напруги, абревіатури та жаргон

розрахунок, сонячних, фотоелектричних, модулів, масивів

Для тих, хто не знайомий з сонячною енергетикою та фотоелектрикою (ФЕ), розгадати таємниці, що ховаються за жаргоном та абревіатурами, є одним з найскладніших завдань на початковому етапі. Сонячні панелі мають багато різних показників напруги, пов’язаних з ними. Існує багато чого, що можна дізнатися, коли справа доходить до потужності сонячних панелей.

Типи напруги сонячних панелей:

  • Напруга при розімкнутому ланцюзі (VOC)
  • Напруга при максимальній потужності (VMP або VPM)
  • Номінальна напруга
  • Вольтаж з поправкою на температуру
  • Температурний коефіцієнт напруги
  • Вимірювання напруги та тестування сонячних панелей

Напруга при відкритому замиканні (VOC)

Яка напруга холостого ходу сонячної панелі? Напруга холостого ходу. це напруга, яка зчитується вольтметром або мультиметром, коли модуль не підключений до жодного навантаження. Ви можете очікувати побачити це число на технічному паспорті та наклейці фотомодуля. Ця напруга використовується при тестуванні модулів, щойно розпакованих з коробки, і використовується пізніше при виконанні розрахунків VOC з поправкою на температуру при проектуванні системи. Ви можете звернутися до таблиці нижче, щоб знайти типові значення VOC для різних типів кристалічних фотомодулів.

Номінальна напруга VOC. типова VMP. типова кількість послідовно з’єднаних елементів
12 21 17 36
18 30 24 48
18 33 26 54
20 36 29 60
24 42 35 72

Напруга при максимальній потужності (VMP або VPM)

Що таке напруга максимальної потужності сонячної панелі? Напруга при максимальній потужності. це напруга, яка виникає, коли модуль підключений до навантаження і працює з максимальною продуктивністю за стандартних умов випробувань (STC). Ви можете очікувати побачити це число на технічному паспорті та наклейці модуля. VMP знаходиться в місці перегину на кривій I-V; де найбільша вихідна потужність модуля. Важливо зазначити, що цю напругу нелегко виміряти, а також вона не пов’язана з продуктивністю системи як такою. Нерідкі випадки, коли під час роботи системи навантаження або акумуляторна батарея знижує VMP модуля або масиву на кілька вольт нижче, ніж VMP. Номінальну потужність фотомодуля можна підтвердити в розрахунках, помноживши VMP модуля на струм при максимальній потужності (IMP). Результат повинен дати вам [email protected] або потужність в точці максимальної потужності, таку ж, як і потужність на паспортній табличці модуля. VMP модуля, як правило, дорівнює 0.5 вольт на кожну комірку, з’єднану послідовно всередині модуля. Ви можете звернутися до діаграми, щоб знайти типові значення VMP для різних типів кристалічних модулів.

Номінальна напруга

Яка напруга сонячної панелі? Номінальна напруга. це напруга, яка використовується в якості методу класифікації, що залишився з тих часів, коли акумуляторні системи були єдиними, що працювали. Ви НЕ очікуєте побачити це число на технічному паспорті та наклейці фотомодуля. Ця номенклатура працювала дуже добре, тому що більшість систем мали батареї на 12 або 24 В. Коли у вас була 12-вольтова батарея для зарядки, ви використовували 12-вольтовий модуль, кінець історії. Те ж саме стосується і 24В систем. Оскільки зарядка була єдиною грою в місті, потреби батарей диктували, скільки елементів всередині фотоелектричної системи слід з’єднати послідовно або паралельно, щоб за більшості погодних умов сонячні модулі працювали для зарядки батареї (батарей). Якщо ви звернетеся до діаграми, то побачите, що 12В модулі зазвичай мали 36 послідовно з’єднаних елементів, що з роками виявилося оптимальною кількістю для надійної зарядки 12В акумуляторів. Цілком логічно, що в системі на 24 В ці цифри подвояться, і це відповідає дійсності на діаграмі. У цій автономній сонячній системі все працювало дуже добре, оскільки вона розвивалася за тією ж номенклатурою, так що коли у вас була батарея на 12 В і ви хотіли отримати сонячну енергію, ви знали, що вам потрібно придбати “12 В модуль” і “12 В контролер”. Навіть якщо напруга від сонячного модуля може бути 17 В постійного струму, а контролер заряду буде заряджати при 14 В, в той час як інвертор щасливо працює при 13 В постійного струму на вході, вся система складається з “номінальних” компонентів на 12 В, так що всі вони будуть працювати разом. Це добре працювало протягом тривалого часу, поки не стала доступною технологія максимальної потужності точки (MPPT), яка почала з’являтися. Це означало, що не всі фотоелектричні модулі обов’язково заряджали акумулятори, і що з розвитком технології MPPT, навіть коли фотоелектричні модулі використовувались для зарядки акумуляторів, вам більше не потрібно було використовувати ту ж номінальну напругу, що і ваш акумуляторний блок. Стрінгові інвертори змінили правила гри для модулів, оскільки вони більше не були змушені в своїй конструкції підлаштовуватися під потреби в напрузі батарей глибокого циклу. Цей зсув дозволив виробникам виготовляти модулі на основі фізичних розмірів, характеристик потужності та використовувати інші матеріали, які виробляють напругу модуля, абсолютно не пов’язану з батареями. Перша і найпопулярніша зміна відбулася в тому, що зараз зазвичай називають “номінальними” модулями на 18 В. Не існує акумуляторних батарей на 18 В для систем ВДЕ. Модулі отримали таку назву, тому що їх кількість елементів і функціональні номінальні напруги ставлять їх прямо між двома існуючими категоріями 12В і 24В “номінальних” фотомодулів. Багато модулів мають від 48 до 60 елементів, які виробляють напругу, що не відповідає номінальним компонентам системи на 12 або 24 В. Щоб уникнути поганого дизайну системи і плутанини, прізвисько 18В було прийнято багатьма в галузі, але в кінцевому підсумку могло створити більше плутанини серед новачків, які не розуміли взаємозв’язку між послідовно з’єднаними елементами, VOC, VMP і номінальною напругою. З таким розумінням все стає набагато простіше, і таблиця повинна допомогти розкрити деякі таємниці.

Температурний коефіцієнт напруги з поправкою на температуру

Значення VOC, скориговане за температурою, необхідне для того, щоб гарантувати, що коли холодні температури підвищують VOC масиву, інше підключене обладнання, таке як контролери MPPT або інвертори зв’язку з мережею, не буде пошкоджено. Цей розрахунок виконується одним з двох способів. Перший спосіб передбачає використання діаграми в NEC 690.7. Другий спосіб передбачає виконання розрахунків з температурним коефіцієнтом напруги та найхолоднішою місцевою температурою.

Температурний коефіцієнт напруги

Що таке температурний коефіцієнт сонячної панелі? Температурний коефіцієнт сонячної панелі. це величина, що відображає зміну напруги в залежності від температури. Як правило, це використовується для розрахунку ситуацій з низькою температурою / високою напругою для вибору масиву та компонентів у прохолодному кліматі. Це значення може бути представлено у вигляді відсоткової зміни від напруги STC на градус або у вигляді зміни значення напруги на градус зміни температури. Раніше цю інформацію було нелегко знайти, але зараз її частіше можна побачити на сторінках з технічними характеристиками, а іноді і на наклейках на модулях.

Вимірювання напруги та тестування сонячних панелей

Як виміряти напругу на сонячній панелі? Напругу на сонячній панелі можна зчитувати за допомогою вольтметра або мультиметра. Нижче ви побачите приклад вольтметра, що вимірює VOC за допомогою розподільної коробки. Це вигляд із задньої панелі фотомодуля. Використання мультиметра. найкращий спосіб виміряти потужність сонячної панелі.

При дослідженні вихідної потужності сонячної панелі може бути важко зрозуміти різні цифри напруги та використовувані абревіатури. Для тих, хто не знайомий з сонячною енергетикою та фотоелектрикою (PV), розшифровка термінології може бути складним завданням. У цій статті ми розберемо основні поняття про вихідну потужність сонячної панелі, включаючи напругу, абревіатури та жаргон, щоб допомогти вам розібратися з ними.

Що таке сонячні ампер і ват?

Сонячні ампер і вати. це дві одиниці виміру кількості електричної енергії, яку виробляє сонячна панель. Сонячні ампер (А) вимірюють силу електричного струму, виробленого фотоелектричним елементом, тоді як сонячні вати (Вт) вимірюють кількість енергії, що передається електричному навантаженню. Як сонячні ампер, так і вати пов’язані з рейтингом ефективності домашніх сонячних панелей. Чим вищий коефіцієнт корисної дії, тим більша кількість сонячних ампер і ват виробляється.

На ринку існує багато типів 60-елементних сонячних панелей для домашніх сонячних систем, кожна з яких має різний коефіцієнт корисної дії та вихідну потужність в амперах/ват. Високоефективні панелі здатні виробляти більше сонячних ват, ніж низькоефективні, хоча вони, як правило, коштують дорожче. Вибравши правильну панель, домовласники можуть переконатися, що їх сонячна батарея виробляє достатньо енергії, щоб задовольнити їхні потреби в електроенергії.

Чому сонячні панелі мають так багато напруг, пов’язаних з ними?

Сонячні панелі мають різні показники напруги, пов’язані з різними типами сонячних панелей, їх розміщенням в системі сонячних панелей та їх виробництвом електроенергії. Найпоширеніший тип дахових сонячних панелей використовує постійний струм (DC) і виробляє низьку напругу. Ця низька напруга зазвичай становить від 20 до 40 вольт, залежно від конкретного типу панелі. Щоб збільшити вихідну напругу, кілька сонячних панелей можна з’єднати між собою послідовно або паралельно, або і так, і так, залежно від конкретної сонячної енергетичної системи.

Коли сонячні панелі з’єднані послідовно, напруги складаються разом. Це означає, що послідовне з’єднання двох 20-вольтових сонячних панелей дасть загальну вихідну напругу 40 вольт. послідовне з’єднання трьох панелей дасть 60 вольт і так далі. Цей метод часто використовується, коли загальна напруга повинна бути вищою, ніж та, яку може забезпечити одна панель.

На відміну від цього, коли сонячні панелі з’єднані паралельно, потужність додається разом. Це означає, що паралельне з’єднання двох 10-ватних сонячних панелей дасть загальну вихідну потужність 20 Вт. Паралельне з’єднання трьох панелей дасть 30-ватну потужність і так далі. Цей метод часто використовується, коли загальна потужність повинна бути вищою, ніж та, яку може забезпечити одна панель.

Вихідна напруга сонячної панелі також залежить від її потужності, яка вимірюється виробником при стандартних умовах випробувань (STC).

Що означає STC?

STC визначається як опромінення 1 000 Вт/м2 і температура елементів 25 градусів за Цельсієм. Оскільки реальні умови рідко дорівнюють STC, фактична вихідна потужність сонячної панелі може відрізнятися від її номінальної потужності. Ось чому важливо розуміти різні напруги, пов’язані з вашою конкретною сонячною енергетичною системою, щоб переконатися, що вона відповідає вашим потребам. Щоб визначити номінальну потужність сонячних панелей, потрібно знати два показники: потужність сонячної панелі (вимірюється у ватах) та ефективність сонячної панелі (вимірюється у відсотках). Сонячна установка передбачає підключення сонячних панелей до фотоелектричної системи, яка може використовувати або зберігати згенеровану електроенергію. Коефіцієнт корисної дії сонячних панелей залежить від таких факторів, як навколишнє середовище, кут нахилу та географічне розташування, але зазвичай коливається в межах 15-20%. Знання того, яку потужність генерують сонячні панелі, допомагає визначити їх загальну продуктивність з точки зору виробництва електроенергії для будь-якого конкретного проекту сонячної установки. Розуміння різних напруг, пов’язаних з сонячними енергетичними системами, може бути складним для тих, хто не знайомий з цією технологією, але як тільки ви засвоїте ці знання, у вас будуть знання, необхідні для прийняття обґрунтованих рішень щодо вашої власної сонячної енергетичної установки.

Якого розміру повинна бути моя сонячна панель?

При виборі розміру сонячної панелі необхідно враховувати ваші потреби в енергії та кількість годин сонячного світла у вашому регіоні. Розмір сонячної панелі визначатиме кількість електроенергії, яку вона може виробити, що вимірюється в кіловат-годинах (кВт-год). Ваші енергетичні потреби визначатимуть тип сонячної панелі, який вам потрібен.

Якщо ви хочете виробляти певну кількість електроенергії, загальна кількість сонячних панелей, яка вам потрібна, буде залежати від їх номінальної потужності. Як правило, чим вище номінальна потужність, тим більше електроенергії вона буде генерувати. Ви можете розрахувати, скільки сонячних панелей вам потрібно для задоволення ваших потреб в енергії, розділивши вашу потребу в кВт-год на потужність кожної панелі.

Наприклад, якщо ваша потреба в енергії становить 10 кВт-год на день і ви використовуєте сонячні панелі потужністю 250 Вт, то вам знадобиться 40 сонячних панелей.

Обираючи розмір сонячної панелі, обов’язково враховуйте тривалість сонячного сяйва у вашій місцевості. Чим більше сонячного світла, тим менше сонячних панелей вам знадобиться для задоволення ваших потреб в енергії.

Таким чином, розмір сонячної панелі, який вам потрібен, залежить від ваших потреб в енергії та кількості годин сонячного світла, доступних у вашому регіоні. Ви можете розрахувати, скільки панелей вам потрібно для задоволення ваших потреб в енергії, розділивши вашу потребу в кВт-год на потужність кожної панелі.

Глобальна частка виробництва фотоелектричних модулів у 2021 році за країнами

У 2021 році на Китай припадало 75% світового виробництва фотоелектричних модулів. Країною, що представляє другу за величиною частку виробництва фотоелектричних панелей, є В’єтнам, на яку припадає лише 6.8 відсотків.

Світові тенденції в сонячній енергетиці

Сонячна енергетика є однією з найбільш швидкозростаючих енергетичних технологій на світовому ринку, оскільки середня вартість використання сонячних фотоелектричних панелей з роками знижується. Останніми роками спостерігається вражаюче щорічне зростання світових обсягів виробництва сонячних модулів. У той же час, середня вартість встановлення сонячних фотоелектричних установок послідовно знижувалася щороку, починаючи з 2010 року. Незважаючи на коливання річних показників, інвестиції в технології сонячної енергетики в усьому світі були значно вищими, ніж всього десять років тому.

Китай домінує в сонячній енергетиці

Окрім домінування на ринку виробництва фотоелектричних модулів, Китай також є світовим лідером за встановленою фотоелектричною потужністю. Більше того, провідна сонячна компанія за виручкою у 2019 році, Jinko Solar, має штаб-квартиру в Шанхаї.

Розподіл світового виробництва сонячних фотоелектричних модулів у 2021 році за країнами

ХарактеристикаРозподіл виробництва

Частка понад 100 відсотків може бути пов’язана з округленням

Глобальна сукупна встановлена потужність сонячних фотоелектричних станцій 2000-2021 рр

Світове виробництво модулів 2000-2021

Кількість працівників компанії Canadian Solar 2011-2022 фінансові роки

Відвантаження виробників сонячних фотоелектричних систем 2022

Будь ласка, створіть обліковий запис співробітника, щоб мати можливість позначати статистику як обрану. Потім ви можете отримати доступ до вашої улюбленої статистики через зірочку в заголовку.

Наразі ви користуєтеся загальним обліковим записом. Для використання окремих функцій (наприклад.g., відмічати статистику як обрану, встановлювати статистичні оповіщення), будь ласка, увійдіть під своїм особистим обліковим записом. Якщо ви адміністратор, будь ласка, пройдіть авторизацію, увійшовши ще раз.

  • Миттєвий доступ до статистики, звітів з прогнозами
  • Права на використання та публікацію
  • Завантажуйте в різних форматах

Ви маєте доступ лише до базової статистики.

  • Миттєвий доступ до 1 млн. статистичних даних
  • Завантажити у форматі XLS, PDF PNG
  • Детальні посилання

Бізнес-рішення з усіма функціями.

Інша статистика, яка може вас зацікавити

Інша пов’язана статистика

  • Основна статистика Світова частка виробництва фотоелектричних модулів c-Si в 2021 році, за регіонами
  • Преміум-статистика Ціни на сонячні модулі з кристалічного кремнію в Канаді 2000-2016 рр
  • Преміум-статистика вартості сонячних фотомодулів Канади за застосуванням 2015-2016 рр
  • Базова статистика Частка сонячних батарей за ефективністю 2020 року, за типами
  • Базова статистика U.S. Частка фотоелектричних генеруючих потужностей за матеріалом панелей у 2016 році
  • Преміум-статистика Поставки фотоелектричних модулів в США.S. 2000-2019
  • Базова статистика Кількість сукупних сонячних установок за технологіями
  • Преміум-статистика U.S. Приріст встановленої потужності сонячних електростанцій за модулями 2018
  • Розподіл преміальної статистики U.S. ціни на сонячні фотоелектричні системи для домогосподарств 2017
  • Преміум-статистика Частка світового попиту на сонячні фотомодулі за регіонами 2018-2019 рр
  • Преміум-статистика Інвестиції у відновлювану енергетику: сектор сонячної енергетики за технологіями 2004-2015 рр
  • Преміум-статистика Частка світового ринку сонячної енергетики за регіонами 2018
  • Преміум статистика сонячних компаній. ринкова вартість
  • Преміум-статистика Витрати сонячних компаній на НДДКР як частка світових продажів 2006-2010
  • Преміум-статистика Частка продажів брендованих пікосонячних продуктів в Африці за країнами 2014-2015 рр

Статистика

  • Частка світового виробництва c-Si фотомодулів у 2021 році за регіонами
  • Ціна на сонячні модулі з кристалічного кремнію в Канаді 2000-2016 рр
  • Вартість сонячних фотоелектричних модулів в Канаді за сферами застосування 2015-2016 рр
  • Частка сонячних батарей за ефективністю 2020 року, за типами
  • U.S. Частка електрогенеруючих потужностей ФЕС за матеріалом панелей 2016
  • Поставки фотоелектричних модулів в США.S. 2000-2019
  • Кількість сукупних сонячних установок за технологіями
  • U.S. Приріст встановленої потужності сонячних електростанцій за модулями 2018 р
  • Розподіл U.S. ціна на сонячні фотоелектричні системи комунальних підприємств у 2017 році
  • Частка світового попиту на сонячні фотоелектричні модулі за регіонами 2018-2019 рр
  • Інвестиції у відновлювану енергетику: сектор сонячної енергетики за технологіями 2004-2015 рр
  • Частка світового ринку сонячної енергетики за регіонами 2018
  • Сонячні компанії. ринкова вартість
  • Витрати сонячних компаній на НДДКР як частка світових продажів 2006-2010 рр
  • Частка продажів брендованої пікосолярної продукції в Африці за країнами 2014-2015 рр

Теми

JinkoSolar Глобальна сонячна фотоелектрика Вітроенергетика в США.S. Світова гідроенергетика Канадська сонячна енергетика

Залишити відповідь