Special-Ops.pl

Wpływ wybranych czynników eksploatacyjnych na sprawność ogniw fotowoltaicznych

Zależność sprawności wybranych ogniw fotowoltaicznych w szerokim zakresie zmian temperatury

Zależność sprawności wybranych ogniw fotowoltaicznych w szerokim zakresie zmian temperatury

Sprawność ogniw fotowoltaicznych zależy przede wszystkim od natężenia promieniowania słonecznego i kąta jego padania na ogniwo. Nie są to jednak jedyne czynniki eksploatacyjne wpływające na efektywność instalacji fotowoltaicznej. Podawane w katalogach parametry eksploatacyjne ogniw fotowoltaicznych określane są w standardowych warunkach pomiarowych (STC) zgodnie z zaleceniami norm serii PN‑EN 60904 [5, 6]. Rzeczywiste warunki eksploatacyjne różnią się od zdefiniowanych w normie, szczególny wpływ ma tutaj temperatura pracy ogniwa.

Zobacz także

Wpływ produkcji i recyklingu elektrowni fotowoltaicznych na środowisko

Wpływ produkcji i recyklingu elektrowni fotowoltaicznych na środowisko Wpływ produkcji i recyklingu elektrowni fotowoltaicznych na środowisko

W ostatnich latach odnotowano w Polsce i na świecie duży wzrost przyłączania elektrowni fotowoltaicznych do sieci. Elektrownie słoneczne, oparte na ogniwach fotowoltaicznych, produkują energię elektryczną...

W ostatnich latach odnotowano w Polsce i na świecie duży wzrost przyłączania elektrowni fotowoltaicznych do sieci. Elektrownie słoneczne, oparte na ogniwach fotowoltaicznych, produkują energię elektryczną bez wydzielania szkodliwych substancji do środowiska i co nie mniej ważne – praktycznie bez hałasu. Jednak wytworzenie takich elektrowni, a w szczególności ogniw krzemowych, wymaga dużego nakładu energetycznego, surowców i zaawansowanej technologii, co skutkuje tym, że wytwarzanie energii elektrycznej...

Zagrożenia wynikające z pracy instalacji fotowoltaicznych

Zagrożenia wynikające z pracy instalacji fotowoltaicznych Zagrożenia wynikające z pracy instalacji fotowoltaicznych

Polska zobowiązana jest do zwiększenia do 2020 r. udziału energii ze źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym do 15%. Osiągnięcie tego celu wymaga zwiększenia ­liczby przedsięwzięć w tym sektorze energetyki....

Polska zobowiązana jest do zwiększenia do 2020 r. udziału energii ze źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym do 15%. Osiągnięcie tego celu wymaga zwiększenia ­liczby przedsięwzięć w tym sektorze energetyki. W tym kontekście rozwój inwestycji w dziedzinie technologii odnawialnych wydaje się właściwy. Aby było to możliwe, konieczne są sprzyjające rozwiązania prawne. Alternatywą dla energii produkowanej w źródłach konwencjonalnych, a w przyszłości coraz ważniejszym źródłem energii we wszystkich...

Fotowoltaika w układach zasilania budynków

Fotowoltaika w układach zasilania budynków Fotowoltaika w układach zasilania budynków

Artykuł zawiera analizę różnych systemów fotowoltaicznych stosowanych w układach zasilania budynków.Autor na podstawie profilu zużycia energii w różnych typach budynków dokonał oceny najczęściej stosowanych...

Artykuł zawiera analizę różnych systemów fotowoltaicznych stosowanych w układach zasilania budynków.Autor na podstawie profilu zużycia energii w różnych typach budynków dokonał oceny najczęściej stosowanych konfiguracji współpracy systemów fotowoltaicznych z siecią elektroenergetyczną oraz analizy różnych wariantów ochrony przeciwprzepięciowej w systemach fotowoltaicznych stanowiących alternatywne, uzupełniające źródła energii elektrycznej w budynkach.

Streszczenie

W artykule przedstawiono wpływ temperatury, zanieczyszczenia oraz układu pracy na efektywność energetyczną ogniw fotowoltaicznych.

Abstract

Impact of selected exploitation factors on photovoltaic cells efficiency

This paper presents the influence of temperature, dirtiness and tracking system on the energy efficiency of photovoltaic cells.

Zależność prądu i mocy wytwarzanej przez ogniwo w funkcji napięcia ogniwa dla różnych natężeń promieniowania słonecznego przedstawiono na rysunku 1.

Temperatura

Wzrostowi natężenia promieniowania słonecznego towarzyszy na ogół wzrost temperatury ogniwa, który ma niekorzystny wpływ na jego efektywność energetyczną i powoduje, że nie wzrasta ona ze wzrostem promieniowania słonecznego tak bardzo, jak można by oczekiwać. Na rysunku 2. przedstawiono zależność prądu i mocy wytwarzanej przez ogniwo fotowoltaiczne dla różnych temperatur, ale przy stałej wartości natężenia promieniowania słonecznego. Planując zakup ogniw fotowoltaicznych należy zatem zwrócić uwagę na zależności temperaturowe parametrów ogniwa. Zwykle określone są one przez współczynnik temperaturowy napięcia jałowego, współczynnik temperaturowy prądu zwarcia oraz współczynnik temperaturowy mocy maksymalnej. Najbardziej odpowiednie będzie ogniwo o jak najmniejszych współczynnikach temperaturowych. W tabeli 1. przedstawiono typowe wartości współczynników temperaturowych mocy [3], jako że są one najbardziej interesujące z punktu widzenia użytkownika ogniwa fotowoltaicznego, ponieważ w większości przypadków stosuje się regulatory mocy maksymalnej, których zadaniem jest takie dobranie punktu pracy ogniwa (napięcia i prądu), aby moc była maksymalna. Na rysunku 3. przedstawiono spadek efektywności energetycznej ogniw fotowoltaicznych w zależności od temperatury dla temperatur eksploatacyjnych, a na rysunku 4. – zależność sprawności ogniw fotowoltaicznych dla dużo większych zmian temperatury.

Zanieczyszczenia

Zanieczyszczenia osadzające się na powierzchni ogniw fotowoltaicznych zmniejszają ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni czynnej ogniw. Na rysunku 5. przedstawiono ogniwo czyszczone i nieczyszczone pracujące w warunkach dużego zapylenia na pustyni w Libii [4]. Na rysunku 6. przedstawiono moc ogniw uzyskaną w obu przypadkach.

Ciekawe wyniki zaprezentowano w badaniach [7], w których nie poddawano ogniw fotowoltaicznych czyszczeniu w warunkach miejskich przez 30 lat. W tabeli 2. przedstawiono wyniki pomiarów parametrów ogniw, a w tabeli 3. ich zmianę. Należy zwrócić uwagę, że są to ogniwa zamontowane w 1983 roku, więc ich parametry znamionowe odbiegają od produkowanych obecnie.

Na rysunku 7. widoczny jest wpływ czyszczenia ogniw fotowoltaicznych na ich efektywność energetyczną na przykładzie badań szwajcarskich, na rysunku 8. przedstawiono zmianę charakterystyk I = f(U) oraz P = f(U) powstałą w wyniku czyszczenia ogniw na przykładzie tej samej instalacji [2]. Jak wynika z przedstawionych na rysunku 8. charakterystyk, moc maksymalna ogniwa wyniosła dla instalacji czystej 1208 W, a dla zabrudzonej 1096 W, czyli mniej o 9,3%.

Zanieczyszczenia szczególnie w połączeniu z niekorzystnym silnym wiatrem mogą prowadzić do zmatowienia powierzchni ogniwa i trwałego obniżenia jego wydajności.

Układ nadążny

Na rysunku 9. przedstawiono uzysk energetyczny dla różnych układów pracy ogniw fotowoltaicznych nachylonych pod kątem 30°: w kierunku południowym i południowo-wschodnim, z regulacją nadążną jednoosiową oraz z regulacją nadążną dwuosiową dla pogodnego lipca i lokalizacji we Freiburgu [8]. Regulacja jedno- i dwuosiowa może poprawić uzysk energetyczny o 15 do 30% w ciągu roku, przed zakupem należy jednak dokonać analizy ekonomicznej, ponieważ w większości przypadków wydatek ten w naszym klimacie może się nie zwrócić.

Podsumowanie

Temperatura pracy ogniwa ma duży wpływ na efektywność energetyczną instalacji fotowoltaicznej (zmniejszając ją nawet o kilkanaście procent dla tego samego natężenia promieniowania słonecznego). W niektórych przypadkach podejmuje się próby chłodzenia ogniw i wykorzystywania odprowadzonego ciepła do ogrzewania. Również zanieczyszczenia zmniejszają docierające do ogniwa promieniowanie słoneczne o kilka do kilkunastu procent, dlatego producenci oferują wiele systemów (w zależności od wielkości instalacji: ręczne, zautomatyzowane, a nawet całkowicie automatyczne) do usuwania zanieczyszczeń z powierzchni ogniw fotowoltaicznych. Określone w katalogu zgodnie z normą [5] charakterystyki wyznaczone są dla prostopadle padającego promieniowania słonecznego, dlatego należy dokonać analizy ekonomicznej zakupu układu nadążnego dającego większy uzysk energetyczny w porównaniu z nieruchomymi ogniwami. Bardziej efektywne wykorzystanie ogniw fotowoltaicznych ma nie tylko skutki ekonomiczne, ale również ekologiczne, ponieważ produkcja i recykling takich ogniw nie są obojętne dla środowiska [1].

Literatura

  1. T. Bakoń, Wpływ produkcji i recyklingu elektrowni fotowoltaicznych na środowisko, „elektro.info” 1–2/2015, s. 78–81.
  2. H. Haeberlin, Long-term Behavior of Grid-Connected PV System, 19th PV Solar Energy Conference, Paris 2004.
  3. Handbook for Solar Photovoltaic (PV) Systems, ISBN 978-981-08-4462-2.
  4. A. Mohamed, A. Hasan, Effect of Dust Accumulation on Performance of Photovoltaic Solar Modules in Sahara Environment, J. Basic. Appl. Sci. Res., 2(11)11030-11036, 2012.
  5. PN-EN 60904-1:2007 Elementy fotowoltaiczne. Część 1: Pomiar charakterystyk prądowo-napięciowych elementów fotowoltaicznych.
  6. PN-EN 60904-3:2008 Elementy fotowoltaiczne. Część 3: Zasady pomiaru fotowoltaicznych (PV) elementów słonecznych przeznaczonych do zastosowań naziemnych z wykorzystaniem wzorcowego widma promieniowania słonecznego.
  7. F. Viglona i inni, PV Module Performance After 30 Years Without Washing, University of Oregon 2013.
  8. H. Wirth, Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland, Franhofer ISE, 09.2013.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Komentarze

Najnowsze produkty i technologie

BALLISTOL – jakość i wszechstronność!

BALLISTOL – jakość i wszechstronność! BALLISTOL – jakość i wszechstronność!

Rynek wszelkiego rodzaju czyścideł i smarowideł dla broni jest obecnie bardzo mocno rozbudowany. Mnogość producentów, marek, może przyprawić o zawrót głowy. Co wybrać? Co będzie najlepsze do czyszczenia...

Rynek wszelkiego rodzaju czyścideł i smarowideł dla broni jest obecnie bardzo mocno rozbudowany. Mnogość producentów, marek, może przyprawić o zawrót głowy. Co wybrać? Co będzie najlepsze do czyszczenia karabinu, co do sztucera, a co do pistoletu? Wiadomo, że tak samo jak myć ręce, szczególnie w obliczu Covid-19, trzeba dbać o czystość broni. Dzięki temu służyć nam będzie niezawodnością i perfekcyjnym działaniem przez długie lata.

Elementy instalacji przemysłowej

Elementy instalacji przemysłowej Elementy instalacji przemysłowej

Elementy instalacji elektrycznej w domu zasadniczo różnią się od instalacji pracującej w fabrykach czy warsztatach. Specyfika zakładów przemysłowych wymaga zastosowania określonych elementów instalacji....

Elementy instalacji elektrycznej w domu zasadniczo różnią się od instalacji pracującej w fabrykach czy warsztatach. Specyfika zakładów przemysłowych wymaga zastosowania określonych elementów instalacji. Omówimy dzisiaj gniazda, wtyczki i przewody przemysłowe, porównując je do odpowiedników, które są stosowane w naszych domach.

UPS-y kompensacyjne

UPS-y kompensacyjne UPS-y kompensacyjne

Urządzenia zasilania bezprzerwowego są niezbędnym elementem układów zasilania wrażliwych odbiorów, procesów technologicznych, zasilania centrów danych i układów automatyki. Środowisko techniczne, w jakim...

Urządzenia zasilania bezprzerwowego są niezbędnym elementem układów zasilania wrażliwych odbiorów, procesów technologicznych, zasilania centrów danych i układów automatyki. Środowisko techniczne, w jakim te urządzenia funkcjonują, opisują normy na urządzenia odbierające energię z sieci energetycznej oraz normy i wymagania na sieć zasilającą, w szczególności wymagania na jakość energii elektrycznej dostarczanej przez operatora systemu dystrybucji energii OSD.

Valena Allure – ikona designu

Valena Allure – ikona designu Valena Allure – ikona designu

Valena Allure to nowa seria osprzętu firmy Legrand, łącząca wysmakowaną awangardę i nowoczesność. Wyróżniający ją kształt ramek oraz paleta różnorodnych materiałów zachęcają do eksperymentowania. Valena...

Valena Allure to nowa seria osprzętu firmy Legrand, łącząca wysmakowaną awangardę i nowoczesność. Wyróżniający ją kształt ramek oraz paleta różnorodnych materiałów zachęcają do eksperymentowania. Valena Allure pomoże z łatwością przekształcić Twój dom w otoczenie pełne nowych wrażeń i stanowić będzie źródło kolejnych inspiracji.

Bezpieczeństwo podczas prac serwisowych

Bezpieczeństwo podczas prac serwisowych Bezpieczeństwo podczas prac serwisowych

Niezależnie od tego, gdzie chcesz zastosować program Lockout/Tagout, firma Brady będzie Cię prowadzić i wspierać. Nasze kompleksowe rozwiązanie Lockout/Tagout obejmuje innowacyjne kłódki z rozbudowanym...

Niezależnie od tego, gdzie chcesz zastosować program Lockout/Tagout, firma Brady będzie Cię prowadzić i wspierać. Nasze kompleksowe rozwiązanie Lockout/Tagout obejmuje innowacyjne kłódki z rozbudowanym planowaniem kluczy, specjalistyczne blokady zabezpieczające, praktyczne oprogramowanie i doskonałe usługi obejmujące identyfikację punktów kontroli energii oraz najlepsze w swojej klasie tworzenie procedur.

Słowniczek najważniejszych pojęć z branży elektrycznej

Słowniczek najważniejszych pojęć z branży elektrycznej Słowniczek najważniejszych pojęć z branży elektrycznej

Znasz to uczucie, gdy wchodząc do sklepu stacjonarnego albo przeszukując największe internetowe sklepy elektryczne, czujesz się zagubionym i niepewnym? Wśród tysięcy produktów i oznaczeń nie wiesz jaki...

Znasz to uczucie, gdy wchodząc do sklepu stacjonarnego albo przeszukując największe internetowe sklepy elektryczne, czujesz się zagubionym i niepewnym? Wśród tysięcy produktów i oznaczeń nie wiesz jaki produkt spełni Twoje oczekiwania i co ważne – stanie się bezpiecznym i funkcjonalnym?

Rejestratory sieciowe NVR – czym różnią się od DVR, do czego są przeznaczone?

Rejestratory sieciowe NVR – czym różnią się od DVR, do czego są przeznaczone? Rejestratory sieciowe NVR – czym różnią się od DVR, do czego są przeznaczone?

W przeciwieństwie do rejestratorów DVR urządzenia NVR służą do obsługi kamer wykorzystujących protokół internetowy. Urządzenia te nie potrzebują dodatkowego okablowania do transferowania danych – pobierają...

W przeciwieństwie do rejestratorów DVR urządzenia NVR służą do obsługi kamer wykorzystujących protokół internetowy. Urządzenia te nie potrzebują dodatkowego okablowania do transferowania danych – pobierają je przez internet od skonfigurowanych ze sobą kamer IP. Co jeszcze warto wiedzieć o rejestratorach sieciowych NVR?

Nowoczesne zespoły zabezpieczeń WN typu e2TANGO-2000

Nowoczesne zespoły zabezpieczeń WN typu e2TANGO-2000 Nowoczesne zespoły zabezpieczeń WN typu e2TANGO-2000

Wdrożenie platformy zabezpieczeń typu e2TANGO dla średnich napięć zaowocowało pozytywnym odbiorem przez klientów oraz jednoczesne sugestie, aby rozszerzyć ofertę firmy o zabezpieczenia WN. Ideą...

Wdrożenie platformy zabezpieczeń typu e2TANGO dla średnich napięć zaowocowało pozytywnym odbiorem przez klientów oraz jednoczesne sugestie, aby rozszerzyć ofertę firmy o zabezpieczenia WN. Ideą podczas tworzenia platformy automatyki zabezpieczeniowej WN było zapewnienie odbiorców o całkowitej pewności działania strony sprzętowej oraz oprogramowania i algorytmów.

Odnawialne źródła energii, a krajowe bilanse energetyczne w roku 2017

Odnawialne źródła energii, a krajowe bilanse energetyczne w roku 2017 Odnawialne źródła energii, a krajowe bilanse energetyczne w roku 2017

Odnawialne źródła energii - jeśli chodzi o ich udział w Polskiej gospodarce, to odnotowuje się wzrost OZE z roku na rok. Niezaprzeczalnie nadal najwięcej energii w naszym kraju pochodzi ze źródeł konwencjonalnych,...

Odnawialne źródła energii - jeśli chodzi o ich udział w Polskiej gospodarce, to odnotowuje się wzrost OZE z roku na rok. Niezaprzeczalnie nadal najwięcej energii w naszym kraju pochodzi ze źródeł konwencjonalnych, z paliw kopalnych, takich jak węgiel kamienny, brunatny, gaz ziemny czy ropa naftowa. Ciągłe uzależnienie kraju od dostaw gazu i ropy, nie oddziałuje pozytywnie na stan gospodarki czy poczucie komfortu społeczeństwa z zakresu energetyki, a w tym podwyżek cen za energię elektryczną. Nie...

Nowoczesne oświetlenie Neonica

Nowoczesne oświetlenie Neonica Nowoczesne oświetlenie Neonica

Podczas remontu mieszkania, domu, pokoju czy biura, lub w trakcie planowania od samego początku ważnej dla nas przestrzeni, najczęściej w głowie mamy już przygotowaną wizję lub koncepcję. Plany te dotyczą...

Podczas remontu mieszkania, domu, pokoju czy biura, lub w trakcie planowania od samego początku ważnej dla nas przestrzeni, najczęściej w głowie mamy już przygotowaną wizję lub koncepcję. Plany te dotyczą zarówno układu mebli, wykorzystanych materiałów czy koloru ścian. Jednak przede wszystkim warto dokładnie i z uwagą podjąć decyzje związane z wyborem odpowiedniego oświetlenia.

Bezprzerwowy System Zasilania Merus UPQ

Bezprzerwowy System Zasilania Merus UPQ Bezprzerwowy System Zasilania Merus UPQ

Bezprzerwowy System Zasilania Merus UPQ to innowacyjna koncepcja, łącząca funkcje zasilacza UPS i aktywnego filtra harmonicznego w jedno solidne rozwiązanie.

Bezprzerwowy System Zasilania Merus UPQ to innowacyjna koncepcja, łącząca funkcje zasilacza UPS i aktywnego filtra harmonicznego w jedno solidne rozwiązanie.

Czy wykwalifikowani elektrycy muszą aż tyle robić ręcznie?

Czy wykwalifikowani elektrycy muszą aż tyle robić ręcznie? Czy wykwalifikowani elektrycy muszą aż tyle robić ręcznie?

Rosnąca ilość zleceń, coraz bardziej złożone projekty oraz niewystarczająca ilość specjalistów daje się we znaki również w branży produkcji aparatury sterowniczej. Firmy Rittal i Eplan zauważyły to wyzwanie...

Rosnąca ilość zleceń, coraz bardziej złożone projekty oraz niewystarczająca ilość specjalistów daje się we znaki również w branży produkcji aparatury sterowniczej. Firmy Rittal i Eplan zauważyły to wyzwanie i zapoczątkowały wspólny projekt – zintegrowany łańcuch wartości, czyli systemowe podejście do optymalizacji i industrializacji procesów prefabrykacji szaf sterowniczych i rozdzielnic.

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Special-Ops.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.