Ensimmäinen piste: "Täysi pisteet" laboratoriossa vs "suorituskyky" todellisessa maailmassa
Näet "1 kilowatti" (1 kW) kortin etiketissä, jolla on tieteellinen nimi: "nimellisteho".
Miten tämä numero saatiin? Se mitattiin erittäin ihanteellisissa laboratorio-olosuhteissa, jotka tunnetaan virallisesti nimellä "Standard Test Conditions" (STC).
Täydellinen valon voimakkuus: 1 000 wattia auringonvaloa neliömetriä kohden-noin yhtä voimakas kuin aurinko suoraan pään yläpuolella keskipäivällä päiväntasaajalla kesällä.
Juuri oikea lämpötila: Paneelin lämpötila on pidettävä tasaisesti 25 asteessa (kosketuslämmin).
Ihanteellinen spektri: Auringonvalon spektrikoostumuksen on myös vastattava tiettyä standardia.
Ajattele sitä-todellisessa elämässä, kuinka usein meillä on niin "täydellinen pistemäärä" -ympäristö?
Auringonnousun ja -laskun aikaan auringon kulma on pieni ja intensiteetti matala. Pilvisellä, pilvisellä tai sumuisella päivällä - auringonvalon määrä on suurimmaksi osaksi estetty. Jopa aurinkoisina päivinä auringon kulma muuttuu jatkuvasti, joten vaikka on todennäköistä, että joinakin päivinä paneeli ei ehkä ole kohtisuorassa, on kuitenkin erittäin vaikeaa pitää paneelia täysin kohtisuorassa, jopa parhaina päivinä.
Tämä on samanlaista kuin urheilija, joka esiintyy ihanteellisella tuulettomalla radalla, tekee parhaansa, mutta joutuu sitten kilpailemaan tuulen, sateen, huonon pinnan kanssa ja siksi suorituskyky muuttuu.
Tämän seurauksena paneelin todellinen lähtöteho on harvoin 1 kilowatti.
Toinen kohta: Huippu auringonpaistetunnit
Tämä on avainkäsite aurinkoenergian tuotannon ymmärtämisessä.
Huolimatta siitä, ovatko olosuhteet hyvät, aurinko ei paista täydellä voimakkuudella 20-neljä tuntia vuorokaudessa, ja saamme auringonvaloa ajoittain auringonnoususta auringonlaskuun.
Tästä syystä käytämme käsitettä nimeltä "Peak Sunshine Hours".
Periaatteessa se muuntaa päivän aikana vastaanotetun aurinkoenergian aurinkoenergiaksi, joka vastaa useita tunteja täyttä auringonvaloa (eli 1000 wattia/m² STC:n mukaan).
Esimerkiksi tiettynä päivänä tietyssä paikassa auringonvaloenergia vastaa 4 tuntia täyttä aurinkoa. Eli 4 huipputuntia auringonpaisteesta.
Joten teoreettinen tehontuotanto 1 kW{1}}merkitylle paneelillesi sinä päivänä on:
1 kW × 4 tuntia=4 kilowattituntia- tuntia (4 kWh)
Tämä ei tarkoita, että paneeli toimii vain 4 tuntia, se tarkoittaa, että käytettävissä olevan auringonvalon vaihtelu vastaa täydellä teholla 4 tunnin toimintaa.
Kolmas kohta: Järjestelmähäviöitä on olemassa
Yllä laskemamme 4 kWh on teoreettinen. Kun se saavuttaa kotisi mittarin, sähkö on kulkenut vielä muutaman "tarkistuspisteen" läpi, joista jokaisessa on häviö:
Linjakatkos: Sähkö on siirtynyt paneelista johdon kautta invertteriin ja lopulta mittariin. Koska johdoilla on vastus, ne menettävät osan energiasta lämmössä. Mitä pidempi, ohuempi ja huonompi laatu lanka on, sitä enemmän häviöstä tulee.
Invertterihäviö: Paneeli tuottaa tasavirtaa, mutta kotimme käyttävät vaihtovirtaa. Tämä muunnos tapahtuu invertterillä. Jopa parhaat invertterit eivät ole 100 % tehokkaita-useimmat ovat noin 97–98 %, mikä tarkoittaa, että 2–3 % energiasta menetetään muuntamisessa.
Lämpötilahäviöt: Paneelit kuumenevat suorassa auringonvalossa. Paneelin lämpötilat saavuttavat 60 - 70celsiusastetta auringonvalossa korkeissa lämpötiloissa; paneelien muodostavien puolijohdemateriaalien tehokkuus laskee lämpötilan noustessa-teho on pienempi lämpötilan noustessa-tämä on fysiikan peruslaki, jota ei voida kiistää-ja siksi paneelin nimellistehoa (NIMELISTEHO) tulee ottaa huomioon vain 25 celsiusasteen ympäristön lämpötilassa. Erittäin kuumina päivinä (esim. kuumina kesäpäivinä) paneelien teho voi olla niinkin alhainen kuin 80 -90 prosenttia niiden nimellistehosta.
Pöly ja varjostus: Aurinkopaneelien ja/tai invertterin täydellisen sarjan tehoon voi vaikuttaa merkittävästi pöly ja varjo, jotka peittävät esineet, kuten katot, puut ja muut rakenteet. Maksimaalisen tehon varmistamiseksi aurinkopaneelit on puhdistettava ja huollettava säännöllisesti.
Muut pienet häviöt: Näitä ovat huonot liitinkontaktit, invertterin valmiustilan virrankulutus jne.
Yhdistetyt tekijät vähentävät todellisen tuotetun tehon määrää 5-15 % tai enemmän. Tämän seurauksena teoreettisesti tuottamasi 4,0 kWh saattaa näkyä kotimittarissasi vain 3,6–3,8 kWh:na järjestelmän suunnittelusta ja asennuksesta riippuen. Jos järjestelmää ei ole suunniteltu hyvin tai asennettu väärin, syntyy yllä lueteltua suurempia häviöitä!
Aurinkopaneelit voivat menettää tehokkuuttaan, kun ne altistuvat erittäin lämpimille lämpötiloille, mutta tyypillisesti ylimääräinen altistuminen säteilyenergialle tai auringonvalolle kesäkuukausina lieventää suurta osaa tästä lämpöhäviöstä. Siksi, vaikka kylmemmät lämpötilat syys-/talvijaksoina yleensä tuottavat parempia hyötysuhteita aurinkopaneeleista, ne tuottavat paljon vähemmän energiaa alhaisemman päivittäisen auringonsäteilyn vuoksi (etenkin lyhyempien päivien ja pienempien auringonkulmien vuoksi).
