De la Curent Mare la Curent Mic: De ce Alegerea Modulului de Curent Mic Este Mai Înțeleaptă

· Știri din Industrie,Știri Maysun Solar

Introducere

Pe măsură ce tehnologia fotovoltaică continuă să avanseze, piața modulelor fotovoltaice a evoluat de la curent mare la curent mic. Modulele fotovoltaice de curent mare au atras atenția datorită puterii lor mari, dar riscurile și pierderile asociate nu pot fi ignorate. În contrast, modulele fotovoltaice de curent mic sunt din ce în ce mai văzute ca o alegere mai înțeleaptă datorită avantajelor lor în siguranță, eficiență și compatibilitate. Acest articol va analiza riscurile și pierderile modulelor fotovoltaice de curent mare și va explora beneficiile unice ale modulelor fotovoltaice de curent mic.

Cuprins

  1. Introducere
  2. Apariția Modulului Fotovoltaic de Curent Mare
  3. Riscuri și Pierderi ale Modulului Fotovoltaic de Curent Mare
  4. Avantajele Modulului Fotovoltaic de Curent Mic
  5. Concluzie

Emergența Modulului Fotovoltaic de Curent Mare

Costul Nivelat al Energiei (LCOE) este o metrică esențială pentru evaluarea proiectelor fotovoltaice. Pe partea de module, eficiența, puterea și capacitatea de generare joacă roluri critice, iar îmbunătățirea puterii și eficienței modulelor fotovoltaice poate reduce eficient LCOE. Încă din 2009, puterea maximă a modulelor fotovoltaice din industrie era de doar 290W. După mai bine de un deceniu de dezvoltare, puterea modulelor fotovoltaice a crescut la peste 500W, unele depășind chiar și 600W. Principalele căi de îmbunătățire a puterii modulelor includ progrese în tehnologia celulelor care sporesc eficiența conversiei, optimizarea aspectului modulelor și a materialelor auxiliare, precum și mărirea dimensiunii plăcilor. Inițial, celulele solare produse în masă se bazau pe plăci de 125mm, care au evoluat ulterior la 156mm, 156,75mm, 158,75mm, 166mm și acum la 182mm și 210mm. Apariția plăcilor de dimensiuni mari de 182mm și 210mm în 2020 nu doar că a adus o creștere semnificativă a puterii modulelor, dar a mărit și curentul de funcționare al modulelor fotovoltaice.

În general, raționamentul din spatele măririi dimensiunii plăcilor include două puncte principale: în primul rând, poate reduce eficient costul per watt al plăcilor și celulelor solare, scăzând astfel costul de producție al modulelor fotovoltaice; în al doilea rând, mărirea dimensiunii plăcilor poate spori puterea modulelor, reducând astfel costul Balance of System (BOS). Cu toate acestea, orice câștiguri sunt într-un anumit interval; când dimensiunea celulei și curentul cresc într-o anumită măsură, riscurile, pericolele și pierderile asociate pot depăși beneficiile.

Riscuri și Pierderi ale Modulului Fotovoltaic de Curent Mare

1.Riscuri de Producție și Calitate ale Modulului Fotovoltaic de Curent Mare

În procesul de producție, pe măsură ce dimensiunea celulei crește, randamentul produsului tinde să scadă din cauza dificultății crescute de fabricație. Randamentul plăcilor și celulelor de dimensiuni mari în etapele inițiale de producție poate să nu atingă nivelul produselor originale, iar unele probleme cauzate de creșterea dimensiunii pot să nu fie rezolvate perfect pe măsură ce procesul se maturizează. În plus, plăcile supradimensionate pot împiedica dezvoltarea celulelor mai subțiri, iar dimensiunea crescută a modulelor fotovoltaice poate afecta reducerea costurilor în cadre și sticlă, impactând costurile de producție. Mai mult, creșterea dimensiunii plăcilor și modulelor crește și riscurile de încărcare mecanică, făcând transportul și instalarea mai dificile și punând cerințe mai mari pe structurile de suport, afectând calitatea pe toată durata de viață a produsului și a sistemului.

2. Impactul Modulului Fotovoltaic de Curent Mare asupra Generării de Energie

(1) Pierderi de Linie ale Cablu

Bazându-ne pe un proiect de 100MW, am comparat pierderile de linie ale modulelor fotovoltaice de 182mm (curent de funcționare în jur de 13A) și modulele fotovoltaice de curent ultra-înalt (curent de funcționare în jur de 18A). În condiții standard de test (STC), utilizând aceeași specificație de cablu de 4mm², schema modulului fotovoltaic de curent ultra-înalt a avut o pierdere de linie pe partea DC cu aproximativ 0,2% mai mare comparativ cu schema modulului de 182mm. Chiar presupunând că mediul real de aplicare are o iradiere de 70% din condițiile STC, există încă o diferență de pierdere de linie de aproximativ 0,14%. În sistemele care utilizează module fotovoltaice bifaciale, creșterea curentului modulelor bifaciale comparativ cu modulele monofaciale poate fi de 10%-20%, amplificând și mai mult diferența de pierdere de linie.

Pierderi de Linie ale Cablu

(2) Pierderea de Putere Termică a Modulului

Am efectuat, de asemenea, cercetări și calcule privind pierderea de putere termică a modulelor fotovoltaice: proporția pierderii de putere termică a modulelor fotovoltaice de curent ultra-înalt este cu 0,53% mai mare decât cea a modulelor fotovoltaice de 182mm. Pentru un proiect de 3GW, din cauza pierderii directe de putere termică, modulele fotovoltaice de curent ultra-înalt vor genera cu 20 de milioane kWh mai puțin pe an decât modulele fotovoltaice de 182mm.

Pierderea de Putere Termică a Modulului

(3) Calculul Generării de Energie și LCOE

Rezultatele simulării arată că generarea de energie a modulelor fotovoltaice de 182mm este cu 1,8% mai mare decât cea a modulelor de curent ultra-înalt, la 1,862 kWh/Wp/an. În termeni de LCOE, modulele fotovoltaice de 182mm sunt cu 0,03-0,05 yuan/kWh mai scăzute decât modulele de curent ultra-înalt, la 0,19 yuan/kWh.

Calculul Generării de Energie și LCOE

(4)

Analiză Empirică a Modulului Fotovoltaic de Curent Ultra-Înalt

Pentru a studia pe deplin performanța generării de energie și diferențele de temperatură de funcționare ale diferitelor module fotovoltaice, un brand de top, în colaborare cu TÜV Nord, a realizat un proiect empiric în aer liber la Baza Națională de Testare Fotovoltaică din Yinchuan în februarie 2021. Datele empirice au arătat că, în condiții de iradiere mare, din cauza conversiei mai mari a energiei în căldură pe benzi, temperatura de funcționare a modulelor fotovoltaice de curent ultra-înalt a fost în medie cu 1,8°C mai mare decât cea a modulelor fotovoltaice de 182mm, cu o diferență maximă de temperatură de aproximativ 5°C. Acest lucru se datorează în principal faptului că curentul de funcționare mare al modulelor fotovoltaice duce la pierderi termic