PVOUT vs ore di picco del sole : perché un PSH elevato non significa un ' elevata produzione

Due metriche , due domande differenti

metrico	Che cosa misura	Unità	Per cosa lo usiamo
Ore di picco del sole (PSH)	Irraggiamento orizzontale globale giornaliero (GHI) normalizzato alle condizioni di prova standard (STC) : 1.000 W/m ² di irraggiamento	ore/giorno	Screening delle risorse di primo passaggio , dimensionamento approssimativo
PVOUT (potenziale fotovoltaico)	Energia netta fornita da un sistema da 1 kWp dopo tutte le perdite ambientali , elettriche e dei semiconduttori	di kWh/KWp	Yield forecasting , dimensionamento della batteria e dell ' array

Il PSH divide l'irraggiamento totale del giorno su una superficie orizzontale per 1.000 W/m ² : un giorno nel deserto che fornisce 7,5 kWh/m ² è " 7,5 ore di sole di picco " - un numero di risorse , non una previsione energetica .

PVOUT parte dalla stessa irradiazione e sottrae ciò che il sistema perde : riscaldamento delle celle , sporco , inverter e perdite di cablaggio , disallineamento , tempi di inattività . È un numero di attività - quanta energia ha registrato il contatore . PSH è il tetto teorico della risorsa ; PVOUT è la realtà fisica del rendimento .

L'anomalia di Douglas , Arizona

Nelle zone aride come Douglas , in Arizona , i dati sulla produzione mensile mostrano uno schema che sorprende gli acquirenti : la produzione netta raggiunge il suo minimo annuale a luglio , il picco dell ' estate . Il picco annuale cade invece in primavera , da marzo a maggio : mesi luminosi prima che arrivino le sanzioni di caldo , polvere e monsone . Quattro meccanismi si combinano a luglio :

Le celle in silicio cristallino (c-Si) hanno un coefficiente di temperatura negativo , in genere da -0,3%/° C a -0,5%/° C . Quando la temperatura della cella sale al di sopra del riferimento di 25 ° C delle condizioni di test standard , la tensione a circuito aperto (Voc) diminuisce ; la corrente di corto circuito (Isc) aumenta leggermente ma non può compensare la perdita , quindi la potenza massima (Pmax) si degrada . una cella a 65 ° C si trova a 40 ° C sopra il riferimento e da -0,3 a -0,5%/° C si traduce in una perdita di potenza del 12 - 20% rispetto alla targhetta .

2 . Inverter termico derating . L'uscita DC passa attraverso stringa o inverter centrali . temperature ambientali luglio spingono dissipazione del calore del recinto al suo limite , e per mantenere dispositivi di commutazione come IGBT (transistor bipolari gate isolati) fuori di fuga termica , firmware impegna curve di protezione sovratemperatura e clip uscita nelle ore più calde - esattamente quando PSH è più alto .

3 . Il monsone cambia la luce . Da luglio ad agosto il sud-ovest americano si sposta nel monsone nordamericano e la composizione dell ' irradianza cambia : irradiazione orizzontale più diffusa (DHI) , meno irradiazione normale diretta (DNI) .

4 . La polvere si cementa sul vetro . I venti convettivi che precedono la pioggia monsonica sollevano haboobs , forti tempeste di polvere che ricoprono il vetro del modulo in particolato fine . La prima pioggia trasforma quella polvere in una crosta di fango che la pioggia successiva non può risciacquare , e la perdita di sporco salta nelle settimane in cui la generazione dovrebbe raggiungere il picco .

Perché questo è importante per il dimensionamento fuori rete

Il nostro lavoro è l'illuminazione solare off-grid , e questa distinzione decide se una luce rimane accesa nel mese peggiore dell ' anno :

• Progettare per il mese peggiore , non la media annuale . Un banco batteria dimensionato su PSH media annuale si carica tutto l'inverno . Dimensioniamo l'array in modo che il mese di progettazione (il mese più corto e più nuvoloso) chiuda il bilancio energetico da solo .
• Applicare una riduzione della temperatura nei climi caldi . Lo stesso coefficiente da -0,3 a -0,5%/° C che consuma l'uscita di luglio si applica ovunque le celle siano calde . Nei climi freddi l'effetto si inverte : la tensione aumenta con il calo della temperatura , motivo per cui i controller MPPT guadagnano il loro costo in inverno .
• Utilizzare i set di dati PVOUT per la resa ; PSH per lo screening . I database pubblici PVOUT come PVGIS e il Global Solar Atlas restituiscono kWh/kWp mensili per una posizione , e questa è la cifra necessaria per il calcolo della batteria . Le mappe PSH rispondono alla domanda di primo passaggio : il solare è plausibile qui .
• Trattare lo sporco come una voce di linea , non una nota a piè di pagina . Nelle regioni soggette a polvere aggiungiamo un ' indennità di sporco e specifichiamo un intervallo di pulizia . Sui progetti autostradali e desertici tale indennità è di routine la differenza tra il raggiungimento e il mancato obiettivo di autonomia .

Cosa non tratta questa pagina

Questa pagina spiega le due metriche delle risorse e il motivo per cui divergono nelle stagioni calde . Non copre la previsione del rendimento finanziario (P50/P90) , il guadagno bifacciale , il monitoraggio o la progettazione di impianti legati alla rete . Per dimensionare un sistema di illuminazione off-grid , il nostro calcolatore del bilancio energetico prende l'irradianza mensile e restituisce le dimensioni dell ' array e della batteria ; il calcolatore di dimensionamento del pannello gestisce il lato dell ' array .