Indholdsfortegnelse
1. Introduktion
2. Fremkomsten af Højtydende Moduler
3. Risici og Tab ved Højtydende Moduler
4. Fordele ved Lavtydende Moduler
5. Konklusion
Introduktion
Med fremskridt inden for solcelleteknologi har markedet for solcellepaneler udviklet sig fra højtydende til lavtydende moduler. Højtydende moduler har fået opmærksomhed på grund af deres høje effekt, men risiciene og tabene forbundet med dem kan ikke ignoreres. Lavtydende moduler anses derimod i stigende grad for at være et klogere valg på grund af deres fordele inden for sikkerhed, effektivitet og kompatibilitet. Denne artikel vil analysere risiciene og tabene ved højtydende moduler og undersøge de unikke fordele ved lavtydende moduler.
Fremkomsten af Højtydende Moduler
Levelized Cost of Energy (LCOE) er et nøglemål for at evaluere solcelleprojekter. Effektivitet, ydeevne og produktionskapacitet spiller en afgørende rolle, og forbedring af solcellepanelernes ydeevne og effektivitet kan effektivt reducere LCOE. I 2009 var den maksimale effekt for solcellepaneler i industrien kun 290 W. Efter mere end et årti med udvikling har effekten for solcellepaneler overskredet 500 W, med nogle der når over 600 W. De primære måder at øge effekten på inkluderer fremskridt inden for celleteknologi, der øger omdannelseseffektiviteten, optimering af panelopsætning og hjælpematerialer samt forøgelse af waferstørrelser. Oprindeligt var solcellerne baseret på 125 mm wafers, som senere udviklede sig til 156 mm, 156,75 mm, 158,75 mm, 166 mm, og nu 182 mm og 210 mm. Introduktionen af 182 mm og 210 mm wafers i 2020 førte ikke kun til en betydelig stigning i effekten, men øgede også strømmen i solcellepanelerne markant.
Generelt set er logikken bag at forstørre waferstørrelser baseret på to hovedpunkter: For det første kan det effektivt reducere prisen per watt for wafers og solceller, hvilket reducerer produktionsomkostningerne for solcellepaneler; for det andet kan forstørrelse af waferstørrelser øge panelets effekt, hvilket reducerer systemomkostningerne. Men fordelene kan kun realiseres op til et vist punkt; når cellestørrelser og strømme øges ud over et vist niveau, kan risiciene, farerne og tabene opveje fordelene.
Risici og Tab ved Højtydende Moduler
1. Produktions- og Kvalitetsrisici ved Højtydende Moduler
I produktionsprocessen har udbyttet af produkter tendens til at falde, når cellestørrelsen øges, fordi fremstillingen bliver sværere. Udbyttet af storformatwafers og celler i begyndelsen af produktionen kan ikke nå samme niveau som de oprindelige produkter, og nogle problemer forårsaget af størrelsesforøgelsen kan ikke løses perfekt, selv når processen modnes. Desuden kan overdrevne wafers hindre udviklingen af tyndere celler, og stigningen i solcellepanelernes størrelse kan gøre det svært at reducere omkostningerne for rammer og glas, hvilket påvirker produktionsomkostningerne. Ydermere øger forstørrelse af wafers og paneler også de mekaniske belastningsrisici, hvilket gør transport og installation vanskeligere og kræver mere robuste støttesystemer, hvilket påvirker kvaliteten gennem hele produktets og systemets livscyklus.
2. Effektivitetstab ved Højtydende Moduler
(1) Kabelforløb
Baseret på et 100 MW-projekt sammenlignede vi kabelforløbene for 182 mm solcellepaneler (driftsstrøm ca. 13 A) og ultra-højtydende moduler (driftsstrøm ca. 18 A). Under standard testforhold (STC) havde ultra-højtydende moduler med samme specifikation af 4 mm² kabler ca. 0,2 % ekstra DC-kabelforløb sammenlignet med 182 mm paneler. Selv i et virkeligt applikationsmiljø med 70 % stråling af STC, er der en forskel i kabelforløb på ca. 0,14 %. I systemer med bifaciale moduler kan stigningen i strøm for bifaciale moduler sammenlignet med monofaciale moduler være 10 % til 20 %, hvilket yderligere forstærker forskellen i kabelforløb.
(2) Temperaturtab for Moduler
Vi gennemførte også forskning og beregninger af termiske tab for solcellepaneler: den termiske tabsrate for ultra-højtydende moduler er 0,53 % højere end for 182 mm solcellepaneler. I et 3 GW-projekt vil ultra-højtydende moduler producere 20 millioner kWh mindre per år på grund af direkte termiske tab sammenlignet med 182 mm paneler.
(3) Energiproduktion og LCOE-beregning
Simuleringsresultaterne viser, at energiproduktionen for 182 mm paneler er 1,8 % højere end for ultra-højtydende moduler, med 1,862 kWh/Wp/år. Hvad angår LCOE er 182 mm paneler 0,03 til 0,05 Yuan/kWh lavere end ultra-højtydende moduler, med 0,19 Yuan/kWh.
(4) Empirisk Analyse af Ultra-Højtydende Moduler
For fuldt ud at undersøge energiproduktion og temperaturforskelle mellem forskellige solcellepaneler, gennemførte et førende mærke sammen med TÜV Nord et udendørseksperiment på den nationale solcelleprøvningsbase i Yinchuan i februar 2021. De empiriske data viste, at under forhold med høj stråling, på grund af at mere energi omdannes til varme i ledningerne, var driftstemperaturen for ultra-højtydende moduler i gennemsnit 1,8°C højere end for 182 mm paneler, med en maksimal temperaturforskel på ca. 5°C. Dette skyldes primært, at den høje driftstrøm i højtydende moduler resulterer i betydelige termiske tab ved metalkontakterne og ledningerne i cellen, hvilket øger panelets driftstemperatur. Det er velkendt, at udeffekten for solcellepaneler falder med stigende temperatur, og effekten falder med ca. 0,35 % per 1°C temperaturstigning; ved at kombinere flere faktorer viser de empiriske data, at energiproduktionen per watt for 182 mm paneler er ca. 1,8 % højere end for ultra-højtydende moduler.
3. Elektriske Sikkerhedsrisici ved Højtydende Moduler
Solcellepaneler er elektriske apparater, der inkapsler solceller med glas, bagbeklædning, EVA eller POE og overfører derefter den genererede jævnstrøm via forbindelsesbokse, kabler og kontakter. For hele solcellepanelet, selv om forbindelsesbokse og kontakter er små diskrete komponenter, kan de forårsage betydelige sikkerhedsrisici ved fejl.
(1) Risici med Forbindelsesbokse og Kontakter
For at undgå, at solcellepaneler forringes på grund af hot spots forårsaget af beskadigede eller blokerede celler, skal panelerne være udstyret med bypass-dioder i forbindelsesbokse. Forbindelsesboksens funktion er at overføre strømmen fra hver cellestreng til de eksterne kabler og installere bypass-dioder parallelt mellem cellestrengene. Generelt er forbindelsesboksen et kritisk teknisk punkt i panelets design, især for højtydende moduler, hvor bypass-diodernes strømkapacitet i forbindelsesboksen er afgørende. Følgende billede viser en situation, hvor overophedning af forbindelsesboksen førte til, at kontakten brændte.
For at sikre diodernes strømkapacitet i forbindelsesboksen anbefales det, at forbindelsesboksens nominelle strøm for monofaciale solcellepaneler er mere end 1,25 gange kortslutningsstrømmen (Isc). For bifaciale solcellepaneler skal en bifacial stigning på 30 % og en bag ratio på 70 % også tages i betragtning. Bifaciale 182 mm solcellepaneler på markedet bruger 25 A forbindelsesbokse og opretholder en sikkerhedsmargin på ca. 16 %, hvilket sikrer langvarig pålidelighed for højtydende moduler. Moduler med højere effekt kræver forbindelsesbokse med højere nominelle strøm (30 A). Dog, selv med 30 A forbindelsesbokse, er sikkerhedsmarginen for ultra-højtydende moduler relativt lille, og risikoen for overbelastning øges betydeligt under forhold med høj stråling og høj temperatur.
(2) Kabelvarmerisici
Baseret på standarden IEC 62930 har vi gennemført studier og beregninger af strømkapaciteten for solcellekabler. I jordmonterede eller distribuerede taganlæg kan 4 mm² kabler opfylde applikationskravene for 182 mm solcellepaneler og ultra-højtydende moduler. Dog, på nogle distribuerede tag, der når temperaturer på 70°C, kan kabler overophedes og brænde, hvis ultra-højtydende moduler ikke bruger dyrere 6 mm² solcellekabler, hvilket øger brandrisikoen.
Fordele ved Lavtydende Moduler
På baggrund af de forskellige risici og tab ved højtydende moduler har lavtydende moduler unikke fordele. Disse fordele gør dem i stigende grad dominerende på markedet, især i applikationer, hvor systemets pålidelighed og langsigtede fordele prioriteres.
1. Øget Elektrisk Sikkerhed
Den lave strømforbrug hos lavtydende moduler reducerer betydeligt termiske tab og hot spots-risici, hvilket øger den elektriske sikkerhed. For eksempel bruger Twisun Pro lavtydende moduler et lavstrømsdesign på 10 A, hvilket reducerer driftstemperaturen og mindsker yderligere risikoen for elektriske fejl. Dette design forlænger ikke kun panelets levetid, men sikrer også pålidelig drift i forskellige miljøer.
2. Højere Energieffektivitet
Twisun Pro lavtydende moduler opnår højere energieffektivitet gennem en unik triplecelleproces. Sammenlignet med traditionelle halvcelleprocesser reducerer triplecelleprocessen panelets driftstemperatur med 20 %, hvilket øger energiproduktionen med 4,64 %. Desuden reducerer lavtydendesignet linjetab, hvilket gør, at hver watt effekt omdannes mere effektivt til brugbar elektricitet.
3. Systemkompatibilitet og Omkostningseffektivitet
Den standardiserede størrelse og lavtydendesign hos lavtydende moduler gør dem mere kompatible med eksisterende invertere og monteringssystemer. For eksempel har Twisun Pro solcellepanelet en strøm på ca. 10 A og en standardstørrelse på 1,998 kvadratmeter, hvilket gør den velegnet til almindelige invertere og monteringsbeslag. Dette forenkler systemintegrationen og reducerer installationsomkostningerne. Desuden letter den lette dobbeltglasstruktur hos lavtydende moduler (kun 21 kg) transport og installation, hvilket reducerer tagbelastningen og installationsomkostningerne.
4. Ydeevne i Lavstrålingsmiljøer
Lavtydende moduler viser enestående ydeevne i lavstrålingsmiljøer. Twisun Pro solcellepaneler begynder at generere elektricitet tidligere om morgenen og stopper senere om aftenen under lave lysforhold, hvilket forlænger den daglige elproduktionstid. Denne egenskab gør, at lavtydende moduler kan opretholde høj effektivitet under forskellige vejrforhold, hvilket betydeligt øger den samlede elproduktion.
5. Længere Levetid og Garanti
Den ultra-lave nedbrydning af Twisun Pro lavtydende moduler fører til kun 1 % nedbrydning i det første år og 0,4 % per år derefter, hvilket garanterer høj elproduktionseffektivitet på lang sigt. Desuden tilbyder Twisun Pro en 30-årig produkt- og ydeevnegaranti for sine dobbeltglasmoduler. Denne langsigtede sikkerhed gør investeringen i lavtydende moduler mere økonomisk rentabel og reducerer vedligeholdelses- og udskiftningsomkostningerne.
Konklusion
Sammenfattende har Twisun Pro lavtydende moduler blevet et klogere valg på markedet takket være deres betydelige fordele hvad angår elektrisk sikkerhed, energieffektivitet, systemkompatibilitet og omkostningseffektivitet. De adresserer de forskellige risici forbundet med højtydende moduler og tilbyder kunderne sikrere, mere effektive og mere pålidelige solcelleløsninger. At vælge Twisun Pro lavtydende moduler vil give højere afkast og længere levetid til dit solenergisystem.
Siden 2008 har Maysun Solar stræbt efter at producere solcellepaneler af høj kvalitet. Vi fremstiller en række forskellige solcellepaneler, såsom IBC, HJT, TOPCon og balkonkraftværker, alle med avanceret teknologi, fremragende ydeevne og garanteret kvalitet. Maysun Solar har med succes etableret kontorer og lagre i mange lande og etableret langsigtede partnerskaber med fremtrædende installatører! For de seneste tilbud på solcellepaneler eller spørgsmål om solenergi, venligst kontakt os. Vi er dedikerede til at betjene dig, og vores produkter tilbyder en garanti for sikkerhed.
Du kan også lide: