Od redakcji 7/2018

okladka Ei7Jeszcze do niedawna koncepcja ochrony instalacji elektrycznych zawarta w europejskich normach i stosowana przez producentów aparatury zabezpieczającej niskiego napięcia miała poważną lukę. Żaden z aparatów zabezpieczających (bezpiecznik, wyłącznik) nie wykrywał groźnego iskrzenia w instalacjach elektrycznych. A przecież nawet najmniejsza wada w instalacjach elektrycznych może powodować poważne konsekwencje. 

Więcej…

Sprawność i wydajność modułów fotowoltaicznych

21Moduły fotowoltaiczne (składające się z odpowiednio połączonych ogniw fotowoltaicznych) konwertują energię promieniowania elektromagnetycznego Słońca na energię elektryczną prądu stałego. Efektywność tej konwersji zależy od technologii wykonania ogniw, właściwości oraz struktury krystalicznej materiałów użytych do ich budowy, charakterystyki optycznej zastosowanych powłok antyrefleksyjnych i szkła chroniącego ogniwa, jak również jakości połączeń elektrycznych pomiędzy poszczególnymi ogniwami.

Nieustający postęp w dziedzinie fotowoltaiki sprawia, że naukowcy (w warunkach laboratoryjnych) oraz producenci (na skalę przemysłową) regularnie biją kolejne rekordy dotyczące sprawności ogniw i modułów PV.

22Na konwersję energii słonecznej wpływ mają, jednak również warunki atmosferyczne (głównie temperatura) oraz charakterystyka samego promieniowania słonecznego (jego natężenie oraz widmo), co sprawia, że − w zależności od lokalizacji, orientacji i kąta nachylenia modułów oraz lokalnych warunków pogodowych – moduły o jednakowej sprawności nominalnej mogą pracować z różną wydajnością.

Sprawność
Sprawność modułów fotowoltaicznych, czyli stosunek mocy generowanej energii elektrycznej do mocy promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię modułu, jest kwestią poruszaną bardzo często, tymczasem w praktyce jest ona naprawdę istotna przede wszystkim w przypadku ograniczonej powierzchni dostępnej do wykorzystania na instalację fotowoltaiczną – instalując moduły o wyższej sprawności można na danej powierzchni osiągnąć większą moc instalacji (dokładne obliczenia wykonuje się oczywiście na podstawie mocy nominalnej modułów oraz ich wymiarów). Przykładowo moc nominalna modułu o powierzchni 1,5 m2 i sprawności nominalnej 15% wynosi 225 W (przyjmując standardową wartość natężenia promieniowania 1000 W/m2), podczas gdy moduł o takiej samej powierzchni, ale sprawności 20% wykazuje moc nominalną 300 W.

23W przypadku ograniczonej powierzchni instalacji gruntowych lub instalacji na płaskich dachach wyższa sprawność modułów może pozwalać, także na zmniejszenie liczby rzędów modułów i zwiększenie odstępów pomiędzy poszczególnymi rzędami, umożliwiając nachylenie modułów pod większym (optymalnym) kątem do powierzchni bez powodowania wzajemnego zacieniania poszczególnych rzędów, zwiększając tym samym wydajność całego systemu przy niezmienionej mocy nominalnej.

W przypadku braku ograniczeń powierzchni wysoka sprawność modułów ma zdecydowanie mniejsze znaczenie, choć oczywiście − w celu osiągnięcia określonej mocy instalacji − wystarczy wówczas mniejsza powierzchnia dachu lub gruntu, co zazwyczaj wiąże się również z mniejszym kosztem systemu montażowego. Dodatkowym, korzystnym wpływem wysokiej sprawności modułów (niezależnie od kwestii wymaganej powierzchni), jest ich nieco niższa temperatura pracy (większa część energii promieniowania słonecznego konwertowana jest na energię elektryczną), co dodatkowo zwiększa uzysk energetyczny (im niższa tempera tura pracy ogniw, tym wyższa sprawność konwersji energii słonecznej). Warto także wiedzieć, że sprawność modułów podawana przez producentów oznacza sprawność w tzw. Warunkach standardowych (ang. STC: standard test conditions, czyli natężenie promieniowania 1000 W/m2; widmo promieniowania AM 1,5 G; temperatura ogniw 25°C). Sprawność niektórych modułów może być w pewnych warunkach nieco wyższa od sprawności w warunkach standardowych, jednak zazwyczaj jest ona niższa od wartości nominalnej. Niektórzy producenci lub niezależne laboratoria podają krzywe sprawności modułów dla różnych warunków natężenia promieniowania − warto wybierać moduły, których sprawność jest wysoka w możliwie najszerszym zakresie (zwłaszcza dla niskich wartości natężenia promieniowania, przy których moduły funkcjonują najczęściej).

(...)

mgr inż. Leszek Pstraś

Pełna wersja artykułu w EI 2/2016 do zakupu na portalu www.e-czasopismo.pl oraz www.magazyn-online.com 

Targi Lumenlumen 1200x628px

Wyszukiwarka

Prenumerata

 

like Nowości!

quote Na skróty

like Najczęściej czytane!

like Polecamy!

like Newsletter!

Znajdź nas na facebooku!

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem