Fotovoltaik sistemler giderek daha popüler bir yenilenebilir enerji kaynağı haline geliyor ve bunun iyi bir nedeni var. Verimli, ekonomik ve çevre dostudurlar. Ancak tüm teknolojiler gibi bunlar da çevreden etkilenir ve performanslarını etkileyen en önemli faktörlerden biri sıcaklıktır.
Sıcaklığın fotovoltaikler üzerinde neden etkisi vardır?
Fotovoltaik sistemlerin prensibi, ışık enerjisini doğrudan elektriğe dönüştürmek için bir yarı iletkene çarpan ışığın ürettiği fotovoltaik etkiyi kullanmaktır. Genel olarak konuşmak gerekirse, yaz aylarında iyi ışık koşulları daha fazla elektrik üretir. Ancak aşırı sıcaklar farklı bir hikayedir.
Modülün kendi sıcaklık özellikleri nedeniyle, sıcaklıktaki bir artış çıkış gücünde bir kayba neden olacaktır. Yaz aylarında, sıcaklık 35-40°C kadar yüksek olduğunda, modülün arka tarafı 50-70°C'ye ulaşabilir ve modüldeki hücrelerin çalışma bağlantı sıcaklığı 80°C'yi bile aşabilir. Nominal çalışma sıcaklığı aşıldığında, fotovoltaik dönüşüm verimliliği orantılı olarak azalır ve böylece güç üretim verimliliğini etkiler.
Örnek olarak PV modül gücünün %0,4/°C sıcaklık katsayısını ele alalım, modülün 25°C'deki tepe gücü 300W'tır, o zaman 80°C'deki tepe güç kaybı = %0,4/°C * (80-25)°C = %22, tepe çıkış gücü = 300W * (1-22%) = 234W. Böylece, sıcaklık artışının modülde ciddi çıkış gücü kaybına yol açacağı görülebilir, diğer koşullar değişmeden kalırsa Bu da %22 daha az enerji üretileceği anlamına gelmektedir.
Verimlilik kaybına ek olarak sıcaklık, PV hücresinin uzun vadeli kararlılığını da etkiler. Yüksek sıcaklıklar hücrelerde kullanılan malzemelerin bozulmasını hızlandırabilir ve bu da sistem ömrünün kısalmasına neden olabilir.
PV'nin hangi yönleri sıcaklıktan etkilenir?
1. FV modülün çıkış gücünde bir azalmaya neden olur
PV modülleri genellikle üç sıcaklık katsayısına sahiptir: açık devre gerilimi, tepe gücü ve kısa devre akımı. Sıcaklık yükseldiğinde, PV modülünün çıkış gücü azalır. FV modüllerin en yüksek sıcaklık katsayısı kabaca -0,38 ila 0,44%/°C arasındadır, yani sıcaklık arttıkça FV modüllerin güç çıkışı azalır. Teorik olarak, her bir derecelik sıcaklık artışı için, PV tesisinin güç çıkışı yaklaşık %0,44 oranında azalır.
Pratik çalışmalarda, kristal silikon güneş pillerinin 20 derece civarında bir sıcaklıkta 70 dereceye göre yaklaşık %20 daha fazla güç ürettiği gösterilmiştir. Başka bir deyişle, PV tesisinin kurulduğu yer ortalama ışık koşullarına sahipse, ancak ortalama yıllık sıcaklık nispeten düşükse, güç çıkışı, ışığın çok güçlü ve sıcaklığın çok yüksek olduğu alanlardan çok daha yüksektir.
2. Sürücünün ve diğer parçaların hizmet ömrünü etkiler.
PV sistemlerinde, PV modülleri ısıdan korkar ve invertör de öyle. İnvertör birçok elektronik bileşenden oluşur ve ana bileşenler çalışırken ısı üretir. Sıcaklık artışının invertör bileşenlerinin performansı üzerinde büyük bir etkisi vardır ve dönüştürücü kutusunun ve invertörün yüksek sıcaklık altındaki ortam sıcaklığı artı ekipmanın çalışmasından yayılan ısı dış ortam sıcaklığından çok daha yüksektir ve iyi bir ısı dağıtma ortamı olmadan, neredeyse tam yük çalışması altında ekipmandaki elektronik bileşenlerin bozulmasını ve yaşlanmasını hızlandıracaktır.
3. Sıcak nokta etkisinin oluşması bileşen ömrünü etkiler
Aşırı yerel sıcaklıklar, PV modülünün ömrünü etkileyen sıcak noktalar oluşturabilir. Sıcak nokta etkisi bir dereceye kadar güneş hücrelerine zarar verecek, ışıklı güneş hücreleri tarafından üretilen enerjinin bir kısmı muhtemelen gölgeli hücreler tarafından tüketilecek ve PV enerji santrallerindeki sıcak nokta etkisi doğrudan PV modüllerinin hizmet ömrünün %30 kısalmasına yol açacak ve bu da uzun vadede modül arızasına neden olabilecektir.
Yüksek sıcaklık mevsiminde, fotovoltaik modüller kuş pislikleri, yabani otlar, yapraklar vb. tarafından gölgelenir ve fotovoltaik modüllerin yerel sıcaklığı 100°C'nin üzerine çıkabildiğinde sıcak nokta etkisine eğilimlidir. Sıcak nokta etkisi, FV modülün performansını azaltacak ve tüm FV modül dizisi için çıkış gücü kaybına neden olacaktır.
Sonuç
Sıcaklığın PV sistemlerinin performansı ve kararlılığı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Enerji üretimi için optimum modül sıcaklığı 24-25 C derecedir. Güneş radyasyonu Temmuz ve Ağustos aylarında en iyi durumda olmasına rağmen, enerji üretimi en yüksek seviyede değildir. Ev tipi PV santralleri için en yüksek enerji üretim ayları Nisan ve Mayıs aylarıdır.
Enerji çıkışını en üst düzeye çıkarmak ve PV sisteminizin uzun vadeli güvenilirliğini sağlamak için bu etkiyi yönetmek önemlidir. Sıcaklık ve PV performansı arasındaki ilişkinin anlaşılmasıyla, PV sistemlerinin verimliliğini ve etkinliğini optimize etmek ve onları daha cazip bir yenilenebilir enerji kaynağı haline getirmek için bir dizi bakım önlemi alınabilir.
Sektörde 15 yıllık deneyime sahip bir PV modül üreticisi olarak Maysun Solar, çeşitli ülke ve bölgelerde ofislere ve depolara sahiptir ve birçok mükemmel kurulumcu ile uzun vadeli ve istikrarlı ilişkiler kurmuştur. En son modül teklifleri veya PV ile ilgili sorularınız için bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.