Jakie są uzasadnione oczekiwania dotyczące wydajności nowoczesnych paneli słonecznych?

Niedawno zainstalowałem na dachu panel słoneczny z czterema różnymi sekcjami połączonymi z trzema falownikami - cały zestaw obejmuje 56 paneli o łącznej mocy 13,44 kW.

Jednak nie widzę nigdzie blisko tak dużej produkcji, nawet w szczycie dnia. Oczywiście nie spodziewałbym się, że wyprodukuję 13 kW, ponieważ panele nie są w 100% sprawne, są chmury, inwertery tracą około 10% itp. Jednak, jakie jest uzasadnione oczekiwanie na produkcję systemu lub macierz o takiej wielkości ?

Widzę, że produkcja wzrośnie dość szybko w środku poranka do 6,68 kW, a następnie usiądzie (przy tej samej liczbie) do późnego rana. Następnie skoczy dość szybko do 7,38 kW, zawiesi się na chwilę, a następnie do 7,7 kW, gdy wszystkie panele paneli znajdą się w słońcu, a następnie pozostanie tam do wczesnego popołudnia - to tylko 57% wydajności dla system, a to wydaje się nieco niskie.

Oto kilka pytań, które mam:

• Może źle rozumiem, jak działają panele. Myślałem, że wytworzą więcej mocy, gdy słońce jest bezpośrednio nad nimi, a nie pod kątem, ale wydaje się, że liczby produkcyjne tego nie potwierdzają. Czy to jest poprawne?
• Oczywiście panele mają maksymalny poziom produkcji, ale czy moje falowniki mogą ograniczać całkowitą produkcję? Jeśli moje panele wytwarzają 10 kW, ale falowniki mogą przetworzyć tylko 8 kW, czy to coś, co widzę, co się dzieje?

Zdaję sobie sprawę, że istnieje wiele zmiennych, aby uzyskać moją dokładną liczbę rozsądnej produkcji, ale po prostu zastanawiam się, co jest rozsądne i jeśli jest to coś, powinienem zagłębić się nieco więcej, aby upewnić się, że zostały poprawnie skonfigurowane.

Jeśli jesteś na półkuli północnej, niższy kąt słońca w zimie prawdopodobnie przyczynia się do twoich niskich liczb. (Kiedy słońce jest nisko na niebie, przepływa przez większą atmosferę, aby dotrzeć do ziemi.) Prawdopodobnie latem poradzisz sobie lepiej.

Ponadto kąt nachylenia paneli powinien być dopasowany do szerokości geograficznej. Jeśli panele są zamontowane na dachu i nie są ustawione pod optymalnym kątem (lub nie są skierowane bezpośrednio na południe), obniżyłoby to wydajność. W każdym razie, chyba że masz panele śledzące lub stale zmieniasz nachylenie, panele będą skierowane dokładnie na słońce dwa razy w roku, a we wszystkich innych przypadkach będą lekko przesunięte.

Ta strona internetowa zawiera szczegółowy opis kątów pochylenia , ale wynik netto jest taki, że jeśli masz stały układ pod optymalnym kątem, uzyskasz tylko 71% ekspozycji, niż gdybyś miał ciąg śledzący stale skierowany na słońce . Jeśli twój kąt nie jest optymalny, oczywiście zrobisz jeszcze gorzej.

EDYCJA: Powinienem również zauważyć, że twoja definicja „optymalnego kąta” dla stałej tablicy zależy od tego, co próbujesz zoptymalizować. Jest na to kilka sposobów:

1. Generuj jak najwięcej mocy przez cały rok. 71% odnosi się do tej opcji.
2. Generuj jak najwięcej energii latem, kiedy zużycie energii elektrycznej może być wyższe z powodu prądu przemiennego i / lub energia może kosztować więcej za zakup z sieci. Będzie to niższy kąt [układ skierowany bardziej w górę] niż 1), ponieważ latem słońce jest wyżej na niebie. Zimowe zużycie będzie niższe niż 1).
3. Staraj się wytwarzać energię równomiernie przez cały rok. Będzie to większy kąt [tablica skierowana bardziej w stronę horyzontu]. Podejście to próbuje zwiększyć wytwarzanie energii w zimie w stosunku do 1), kosztem pewnej mocy letniej.

Masz pięćdziesiąt sześć 240-watowych modułów. Każdy z nich wytwarza 240 watów w standardowych warunkach testowych (STC). STC definiuje się jako 1000 W / m ^ 2 natężenia napromienienia, temperatury 25ºC i widma AM1.5G. Te warunki są rzadko osiągane na zewnątrz. Jeśli temperatura jest wyższa lub natężenie napromienienia jest niższe niż STC, otrzymasz mniej mocy.

Zwykle można osiągnąć temperaturę modułu 25ºC przy pełnym słońcu tylko wtedy, gdy temperatura powietrza jest bliska zera, więc w Phoenix prawdopodobnie nigdy tego nie osiągniesz. Współczynnik temperaturowy mocy modułów powinien być wymieniony w karcie danych. W przypadku krzemu wynosi około -0,45% / ºC. Więc kiedy na zewnątrz jest 120ºF, a moduły działają w temperaturze o ~ 25ºC powyżej, sama temperatura spowoduje, że tablica będzie działać o ~ 22% poniżej wartości znamionowej na tabliczce znamionowej, nawet jeśli wszystko inne jest idealne.

Naświetlanie, na którym ci zależy, to naświetlanie płaszczyzny matrycy (POA), czyli ilość słońca padającego na obszar pochylony pod tym samym kątem co układ. Według standardów mieszkaniowych Twój zestaw jest absolutnie ogromny. Jeśli wszystko jest pod jednym kątem pochylenia (blisko szerokości i szerokości geograficznej) i jeśli wszystko jest pod jednym kątem azymutu (skierowanym na południe), możesz spodziewać się osiągnięcia prawie 1000 W / m ^ 2 POA natężenia promieniowania w większość słonecznych dni przez cały czas pory roku. Jeśli różne części tablicy są skierowane w różnych kierunkach, jeden zwykle będzie działał lepiej niż inne. Jeśli nie zostanie to uwzględnione podczas projektowania przy użyciu wielu falowników lub falownika szeregowego, może dojść do utraty zasilania z powodu tego niedopasowania. I, jak wspomnieli inni, jeśli kąt azymutu nie jest spowodowany południem, a kąt pochylenia nie jest zbliżony do szerokości i pochylenia, „

Wskazałeś również poprawnie, że nawet połączenie modułów ze sobą i z falownikiem może dodatkowo zmniejszyć moc. Jeśli któryś z modułów jest częściowo zacieniony, tracisz więcej mocy niż tylko część, która jest zacieniona. Jeśli twój falownik jest niewymiarowy lub pracuje w bardzo wysokiej temperaturze, zmniejszy wytwarzaną ilość, pracując modułami dalej niż ich maksymalny punkt mocy. Wydajność falownika można sprawdzić na karcie danych. Jeśli jest poniżej całkowitej mocy znamionowej macierzy, odeślij ją.

Użyj tej strony, aby zobaczyć temperaturę i warunki naświetlania w Phoenix. Pamiętaj, że będziesz musiał obliczyć natężenie napromienienia POA na podstawie podanych tutaj bezpośrednich i poziomych wartości natężenia napromienienia.

Użyj tej strony, aby obliczyć położenie słońca. Jeśli włożysz obrót azymutu powierzchni i kąty nachylenia powierzchni, możesz uzyskać kąt padania między słońcem a układem.

To wydaje się trochę niskie, ale nie szalone. Na dachu mam układ prądu stałego o mocy 3,3 kW, a w godzinach szczytu dnia po falowniku mogę uzyskać prąd przemienny o mocy 2,7 ​​kW, czyli około 80% wydajności. Mieszkam jednak w północnej Kalifornii, gdzie latem można mieć chłodne i słoneczne dni.

Ponieważ jesteś w USA, jedną rzeczą, którą powinieneś sprawdzić, jest kalkulator PVWatts . To małe narzędzie pobierze od Ciebie wiele danych, takich jak rozmiar panelu, wydajność znamionowa, kąt instalacji, wydajność falownika itp., A następnie porówna je z historycznymi danymi słonecznymi dla Twojej konkretnej lokalizacji (szerokość / długość geograficzna), aby dać ci oszacowanie tego, ile powinieneś generować z miesiąca na miesiąc. Jest to prawdopodobnie najdokładniejsze dostępne narzędzie. Jeśli nie grasz w piłkę, może być czas porozmawiać ze swoimi instalatorami.