현대 태양 전지판의 효율에 대한 합리적인 기대는 무엇입니까?


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최근에는 지붕에 3 개의 인버터에 연결된 4 개의 다른 섹션이있는 태양열 어레이를 설치했습니다. 총 어레이에는 총 13.44kW의 56 개 패널이 포함되어 있습니다.

그러나 나는 하루 중 최고치에도 생산량이 많은 곳을 보지 못했습니다. 패널이 100 % 효율적이지 않고, 구름이 있고, 인버터가 10 % 정도 손실되는 등의 이유로 13kW의 제품을 기대하지는 않을 것입니다. 그러나, 시스템 생산 또는 그 크기의 어레이에 대한 합리적인 기대치는 무엇입니까? ?

내가보고있는 것은 아침 6시 68 분에 생산이 꽤 빠르게 증가한 다음 늦은 아침까지 그 정확한 수로 앉아 있다는 것입니다. 그런 다음 모든 패널 뱅크가 햇빛에 들어간 후 7.38kW로 매우 빠르게 점프하고 잠시 기다렸다가 최대 7.7kW로 이른 오후까지 거기에 앉아 있지만 효율성은 57 %에 불과합니다. 시스템, 그리고 그것은 조금 낮은 것 같습니다.

몇 가지 질문이 있습니다.

  • 어쩌면 나는 패널이 어떻게 작동하는지 잘못 이해했을 것입니다. 태양이 직사각이 아닌 태양을 직접 볼 때 더 많은 전력을 생산할 것이라고 생각했지만 생산 수치는 그것을 지원하지 않는 것 같습니다. 그 맞습니까?
  • 분명히 패널의 생산 수준은 최대이지만 인버터가 총 생산을 제한 할 수 있습니까? 내 패널에서 10kW를 생산하고 있지만 인버터가 8kW 만 처리 할 수 ​​있다면 내가 볼 수있는 것이 있습니까?

나는 정확한 수의 합리적인 생산을 얻을 수있는 많은 변수가 있다는 것을 알고 있지만 합리적인 것이 무엇인지 궁금하고 그것이 올바르게 설정되었는지 확인하기 위해 조금 더 파고 들어야합니다.

답변:


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북반구에 있다면 겨울에 태양의 낮은 각도가 아마도 낮은 숫자에 기여할 것입니다. (하늘에 태양이 낮 으면 더 많은 대기를 통과하여 땅에 닿습니다.) 아마도 여름에 더 잘할 것입니다.

또한 패널의 기울기 각도는 위도와 일치해야합니다. 패널이 지붕에 장착되어 있고 최적의 각도가 아니거나 남쪽을 직접 가리 키지 않으면 효율이 떨어집니다. 어쨌든, 추적 패널이 없거나 기울기를 지속적으로 변경하지 않는 한, 패널은 일 년에 두 번만 정확히 태양을 향하고 다른 시간에는 약간 잘못 정렬됩니다.

이 웹 사이트에는 기울기 각도에 대한 자세한 설명이 있지만 최종 결과는 최적의 각도로 고정 배열을 사용하는 경우 추적 배열이 태양을 지속적으로 가리킬 때보 다 노출의 71 % 만 얻는다는 것입니다 . 각도가 최적 이 아니면 분명히 더 나빠질 것입니다.

편집 : 또한 고정 배열에 대한 "최적 각도"의 정의는 최적화하려는 대상에 달려 있음을 지적해야합니다. 그것을 보는 몇 가지 방법이 있습니다 :

  1. 일년 내내 가능한 많은 전력을 생산하십시오. 71 %가이 옵션을 가리 킵니다.
  2. AC로 인해 전력 사용량이 높거나 전력망에서 전력을 구매하는 데 더 많은 비용이 드는 여름에 가능한 한 많은 전력을 생산하십시오. 이것은 여름에 하늘에서 태양이 높기 때문에 1)보다 더 낮은 각도 [배열이 위로 향함]가됩니다. 겨울 사용량은 1)보다 낮습니다.
  3. 일년 내내 고르게 전력을 생산하십시오. 이것은 더 큰 각도가 될 것입니다 [배열이 수평선을 향할수록 더 많이 나타납니다]. 이 접근법은 약간의 여름 전력을 희생하면서 1)에 비해 겨울의 발전량을 증가 시키려고한다.

저는 애리조나에 있습니다. 따라서 올바르게 이해했음을 확인하기 위해 패널이 최적으로 설정되어 있지만 고정되어 있다고 가정 해 봅시다. 13.5kW 시스템이고 정지 상태이기 때문에 생산량이 71 %라면 9.6kW에 불과합니다. 인버터에서 10 % 더 손실되면 8.6kW 이상으로 떨어 졌는데, 이는 현재보고있는 것보다 훨씬 적습니다. 이를 바탕으로 내 프로덕션이 내가 기대하는 것과 거의 일치하는 것처럼 보입니다.
SqlRyan

당신은 기본적으로 가지고 있습니다. 71 %는 연간 평균입니다. 주어진 순간에 실제 어레이 출력은 태양 방향에 얼마나 가깝게 정렬되어 있는지에 따라 더 높거나 낮을 수 있습니다. 일년에 두 번 어레이가 태양을 직접 향해야하며, 그 순간 약 100 %가됩니다 (다른 손실 등 제외).
행크

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흥미롭게도, 여기 스코틀랜드에서, 우리는 전력 사용량이 가장 높을 때와 같이 "겨울에는 최대한 많은 전력을 생산"할 것입니다.
Rory Alsop

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240 와트 240 와트 모듈이 있습니다. 표준 테스트 조건 (STC)에서 각각 240 와트를 생산합니다. STC는 1000 W / m ^ 2의 조도, 25ºC 온도 및 AM1.5G 스펙트럼으로 정의됩니다. 이러한 조건은 야외에서 거의 도달하지 않습니다. 온도가 높거나 조도가 STC보다 낮 으면 전력이 줄어 듭니다.

공기 온도가 얼어 붙는 경우에는 햇볕이 잘 드는 곳에서 보통 25ºC의 모듈 온도 만 얻을 수 있으므로 피닉스에서는이 온도를 얻지 못할 것입니다. 모듈의 온도 계수는 데이터 시트에 나와 있어야합니다. 실리콘의 경우 약 -0.45 % / ºC입니다. 따라서 외부 온도가 120ºF이고 모듈이 ~ 25ºC보다 높은 온도에서 작동하는 경우 온도만으로도 어레이가 명판 정격보다 ~ 22 % 낮게 작동합니다 (다른 모든 것이 완벽하더라도).

관심있는 복사는 어레이와 같은 각도로 기울어 진 영역에서 떨어지는 태양의 양인 어레이 평면 (POA) 복사입니다. 주거 표준에 따라 배열은 절대적으로 막대합니다. 모두 단일 틸트 각도 (위도-경사에 가깝다)이고 단일 방위각 (남쪽을 가리킴)이면 모두 가장 맑은 날에는 거의 1000 W / m ^ 2 POA 방사에 도달 할 것으로 예상 할 수 있습니다. 년의 시간. 배열의 다른 부분이 다른 방향을 향하면 일반적으로 다른 것보다 성능이 우수합니다. 다중 인버터 또는 다중 스트링 인버터를 사용하여 설계 중에이를 고려하지 않으면이 불일치로 인해 전원이 손실 될 수 있습니다. 그리고 다른 사람들이 언급했듯이 방위각이 남쪽에 있지 않고 경사각이 위도 경사에 가깝지 않으면

또한 모듈을 서로 연결하거나 인버터에 연결하는 것만으로도 전력을 더 줄일 수 있다고 올바르게 지적했습니다. 모듈이 부분적으로 음영 처리 된 경우 음영 처리 된 부분보다 더 많은 전력이 손실됩니다. 인버터 크기가 작거나 온도가 매우 높은 경우 모듈을 최대 전력 점에서 더 멀리 떨어진 곳에서 작동시켜 생산량을 줄입니다. 데이터 시트에서 인버터 용량을 확인할 수 있습니다. 어레이의 총 전력 정격보다 낮 으면 다시 보내십시오.

이 사이트 를 사용 하여 피닉스의 온도 및 조도 조건을 확인하십시오. 여기에 주어진 직접 및 수평 방사 조도 값에서 POA 방사 조도를 계산해야합니다.

이 페이지 를 사용 하여 태양의 위치를 ​​계산하십시오. 표면 방위각 회전 및 표면 경사 각도를 입력하면 태양과 배열 사이의 입사각을 얻을 수 있습니다.


모든 추가 정보에 감사드립니다. 어레이는 거의 전체 지붕이며, 세그먼트를 각도별로 맞추기 위해 3 개의 인버터로 나뉘어져 있으므로 올바르게 완료된 것 같습니다. 또한, 여름에는 유혹이 110 년대에 들어올 때 어레이의 효율이 떨어질 것이라고 들었습니다. 따라서 이것이 예상되는 효과를 아는 것이 좋습니다. 감사!
SqlRyan

세 개의 하위 어레이는 왜 어레이의 정격 피크 전력을 달성하지 못한 지 설명합니다. 세 개의 어레이 모두 동시에 태양을 똑바로 가리 키지 않습니다. 그러나 다른 답변에서 논의했듯이 7.7kW 어레이를 사용하는 것보다 훨씬 많은 에너지를 얻을 수 있습니다.
ArgentoSapiens 1

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그것은 조금 낮게 보이지만 미치지는 않습니다. 지붕에 3.3kW DC 어레이가 있으며 피크 시간대에는 인버터 후 2.7kW AC 또는 약 80 % 효율을 얻을 수 있습니다. 나는 여름에 시원하고 맑은 날을 보낼 수있는 북부 캘리포니아에 살고 있습니다.

당신이 미국에 있기 때문에, 당신이 체크 아웃해야 할 것은 PVWatts 계산기 입니다. 이 작은 도구는 패널 크기, 정격 효율, 설치 각도, 인버터 효율 등과 같은 많은 데이터를 가져온 다음 특정 위치 (위도 / 경도)에 대한 과거 태양 데이터와 상호 참조하여 견적을 제공합니다. 월 단위로 생성해야하는 금액 아마도 가장 정확한 도구 일 것입니다. 그 야구장에 있지 않다면 설치 관리자와 상담해야 할 때입니다.

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