Είναι κοινή πεποίθηση μεταξύ των χρηστών φωτοβολταϊκών ότι οι υψηλές θερμοκρασίες και οι πολλές ώρες ηλιοφάνειας το καλοκαίρι αυξάνουν την παραγωγή ισχύος του σταθμού και ότι όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία τόσο μεγαλύτερη είναι η παραγωγή. Αλλά στην πραγματικότητα, οι φωτοβολταϊκοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας "φοβούνται τη ζέστη" και "φοβούνται το κρύο", και οι ακραίες υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση της φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας.
Γιατί η θερμοκρασία επηρεάζει τα φωτοβολταϊκά
Η αρχή των φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι η χρήση του φωτοβολταϊκού φαινομένου που παράγεται από το φως που προσπίπτει σε έναν ημιαγωγό για την άμεση μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε ηλεκτρική. Σε γενικές γραμμές, οι καλές συνθήκες φωτισμού το καλοκαίρι παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Ωστόσο, η ακραία ζέστη είναι μια διαφορετική ιστορία.
Λόγω των θερμοκρασιακών χαρακτηριστικών της ίδιας της μονάδας, η αύξηση της θερμοκρασίας θα έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια ισχύος εξόδου. Το καλοκαίρι, όταν η θερμοκρασία φτάνει τους 35-40°C, η πίσω πλευρά της μονάδας μπορεί να φτάσει τους 50-70°C και η θερμοκρασία σύνδεσης εργασίας των κυψελών της μονάδας μπορεί να ξεπεράσει ακόμη και τους 80°C. Όταν η ονομαστική θερμοκρασία λειτουργίας ξεπερνιέται, η απόδοση της φωτοβολταϊκής μετατροπής μειώνεται αναλογικά, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση της παραγωγής ενέργειας.
Εκτός από την απώλεια απόδοσης, η θερμοκρασία επηρεάζει επίσης τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του φωτοβολταϊκού στοιχείου. Οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να επιταχύνουν την υποβάθμιση των υλικών που χρησιμοποιούνται στις κυψέλες, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μικρότερη διάρκεια ζωής του συστήματος.
Ποιες πτυχές των φωτοβολταϊκών επηρεάζονται από τη θερμοκρασία
1. Προκαλεί μείωση της ισχύος εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας
Οι φωτοβολταϊκές μονάδες έχουν γενικά τρεις συντελεστές θερμοκρασίας: τάση ανοικτού κυκλώματος, μέγιστη ισχύς και ρεύμα βραχυκύκλωσης. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, η ισχύς εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας μειώνεται. Ο μέγιστος συντελεστής θερμοκρασίας των φωτοβολταϊκών μονάδων κυμαίνεται περίπου μεταξύ -0,38 έως 0,44%/°C, δηλαδή όσο αυξάνεται η θερμοκρασία τόσο μειώνεται η ισχύς εξόδου των φωτοβολταϊκών μονάδων. Θεωρητικά, για κάθε βαθμό αύξησης της θερμοκρασίας, η ισχύς εξόδου του φωτοβολταϊκού σταθμού μειώνεται κατά περίπου 0,44%.
Σε πρακτικές μελέτες, έχει αποδειχθεί ότι οι ηλιακές κυψέλες κρυσταλλικού πυριτίου παράγουν περίπου 20% περισσότερη ενέργεια σε θερμοκρασία περίπου 20 βαθμών από ό,τι σε θερμοκρασία 70 βαθμών. Με άλλα λόγια, εάν η τοποθεσία όπου εγκαθίσταται ο φωτοβολταϊκός σταθμός έχει μέσες συνθήκες φωτισμού, αλλά η μέση ετήσια θερμοκρασία είναι σχετικά χαμηλή, η παραγωγή ισχύος του είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι σε περιοχές όπου το φως είναι πολύ έντονο και η θερμοκρασία πολύ υψηλή.
2. Επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του μετατροπέα και άλλων εξαρτημάτων.
Στα φωτοβολταϊκά συστήματα, οι φωτοβολταϊκές μονάδες φοβούνται τη θερμότητα, το ίδιο και ο αντιστροφέας. Ο μετατροπέας αποτελείται από πολλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα και τα κύρια εξαρτήματα παράγουν θερμότητα κατά την εργασία. Η αύξηση της θερμοκρασίας έχει μεγάλο αντίκτυπο στην απόδοση των εξαρτημάτων του μετατροπέα και η θερμοκρασία περιβάλλοντος του κιβωτίου μετατροπέα και του μετατροπέα υπό υψηλή θερμοκρασία συν τη θερμότητα που εκπέμπεται από τη λειτουργία του εξοπλισμού είναι πολύ υψηλότερη από την εξωτερική θερμοκρασία και χωρίς ένα καλό περιβάλλον απαγωγής θερμότητας, θα επιταχυνθεί η φθορά και η γήρανση των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων του εξοπλισμού υπό σχεδόν πλήρη λειτουργία φορτίου.
3. Ο σχηματισμός του φαινομένου του θερμού σημείου επηρεάζει τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων
Οι υπερβολικές τοπικές θερμοκρασίες μπορούν να δημιουργήσουν θερμά σημεία, τα οποία επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής της φωτοβολταϊκής μονάδας. Το φαινόμενο του θερμού σημείου θα βλάψει σε κάποιο βαθμό τα ηλιακά κύτταρα, με μέρος της ενέργειας που παράγεται από τα φωτισμένα ηλιακά κύτταρα, είναι πιθανό να καταναλωθεί από τα σκιασμένα κύτταρα και το φαινόμενο του θερμού σημείου σε φωτοβολταϊκές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα οδηγήσει άμεσα σε μείωση κατά 30% της διάρκειας ζωής των φωτοβολταϊκών μονάδων, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει μακροπρόθεσμα βλάβη της μονάδας.
Κατά τη διάρκεια της περιόδου υψηλών θερμοκρασιών, οι φωτοβολταϊκές μονάδες σκιάζονται από περιττώματα πουλιών, ζιζάνια, φύλλα κ.λπ. και είναι επιρρεπείς στο φαινόμενο του θερμού σημείου, όταν η τοπική θερμοκρασία των φωτοβολταϊκών μονάδων μπορεί να φτάσει πάνω από 100°C. Το φαινόμενο του θερμού σημείου θα μειώσει την απόδοση της φωτοβολταϊκής μονάδας, με αποτέλεσμα την απώλεια ισχύος εξόδου για ολόκληρη τη σειρά φωτοβολταϊκών μονάδων.
Συμπέρασμα
Η θερμοκρασία έχει σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση και τη σταθερότητα των φωτοβολταϊκών συστημάτων. Η βέλτιστη θερμοκρασία των μονάδων για την παραγωγή ενέργειας είναι 24-25 βαθμοί C. Παρόλο που η ηλιακή ακτινοβολία είναι στην καλύτερη δυνατή κατάσταση τον Ιούλιο και τον Αύγουστο, η παραγωγή ενέργειας δεν είναι η υψηλότερη. Οι μήνες με την υψηλότερη παραγωγή ενέργειας για οικιακούς φωτοβολταϊκούς σταθμούς είναι ο Απρίλιος και ο Μάιος.
Είναι σημαντικό να διαχειριστείτε αυτό το φαινόμενο για να μεγιστοποιήσετε την παραγωγή ενέργειας και να διασφαλίσετε τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του φωτοβολταϊκού σας συστήματος. Με την κατανόηση της σχέσης μεταξύ της θερμοκρασίας και της απόδοσης των φωτοβολταϊκών συστημάτων, μπορούν να ληφθούν ορισμένα μέτρα για τη συντήρηση των φωτοβολταϊκών συστημάτων ώστε να βελτιστοποιηθεί η αποδοτικότητα και η αποτελεσματικότητά τους, καθιστώντας τα πιο ελκυστική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας.
Ως κατασκευαστής φωτοβολταϊκών μονάδων με 15 χρόνια εμπειρίας στον κλάδο, η Maysun Solar διαθέτει γραφεία και αποθήκες σε διάφορες χώρες και περιοχές και έχει δημιουργήσει μακροχρόνιες και σταθερές σχέσεις με πολλούς εξαιρετικούς εγκαταστάτες. Μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας για τις πιο πρόσφατες προσφορές μονάδων ή για ερωτήσεις σχετικά με φωτοβολταϊκά.