Войти
номинальная мощность - это паспортная мощность фотоэлектрических (PV) устройств., таких как солнечные элементы, модули и системы, и определяется путем измерения электрического тока и напряжения в цепи , при изменении сопротивление при точно определенных условиях. Номинальная мощность важна для проектирования установки, чтобы правильно подобрать размеры ее кабелей и преобразователей.
. Пиковая мощность не равна мощности в реальных условиях излучения. На практике это будет примерно на 15-20% ниже из-за значительного нагрева солнечных элементов. Более того, в установках, где электричество преобразуется в переменный ток, например, на солнечных электростанциях, фактическая общая мощность производства электроэнергии ограничивается инвертором, который обычно рассчитывается на более низкую пиковую мощность. чем солнечная система по экономическим причинам. Поскольку пиковая мощность постоянного тока достигается только в течение нескольких часов каждый год, использование меньшего инвертора позволяет сэкономить деньги на инверторе, в то время как ограничивает (тратит впустую) только очень небольшую часть общее производство энергии. Мощность электростанции после преобразования постоянного тока в переменный обычно указывается в Вт переменного тока, а не в Вт p или Вт DC.
Номинальная мощность Фотоэлектрические устройства измеряются в соответствии со стандартными условиями испытаний (STC), указанными в таких стандартах, как IEC 61215, IEC 61646 и UL 1703. В частности, интенсивность света составляет 1000 Вт / м со спектром, подобным солнечному свету. поверхность земли на 35 ° северной широты летом (воздушная масса 1,5), температура ячеек 25 ° C. Мощность измеряется при изменении резистивной нагрузки на модуль между разомкнутой и замкнутой цепью (между максимальным и минимальным сопротивлением). Наибольшая измеренная таким образом мощность является «номинальной» мощностью модуля в ваттах. Эта номинальная мощность, деленная на мощность света, падающую на заданную площадь фотоэлектрического устройства (площадь × 1000 Вт / м), определяет его эффективность, отношение выходной электрической мощности устройства к падающей энергии.
Международное бюро мер и весов, которое поддерживает стандарт СИ, утверждает, что физическая единица измерения и его символ не должны использоваться для предоставления конкретной информации о данной физической величине и не должны быть единственным источником информации о величине. Тем не менее, разговорный английский иногда объединяет количественную мощность и ее единицу, используя внесистемную единицу ватт-пик и не-СИ символ W p с префиксом, как внутри СИ, например пиковый киловатт (кВт p), мегаватт пик (MW p) и т. Д. Как такая фотоэлектрическая установка может, например, быть описанным как имеющий «пиковый киловатт» в значении «один киловатт пиковой мощности». Точно так же за пределами SI пиковая мощность иногда записывается как «P = 1 кВт p » в отличие от «P пиковая = 1 кВт». В контексте бытовых фотоэлектрических установок киловатт (кВт) является наиболее распространенной единицей измерения пиковой мощности, иногда обозначаемой как кВт p.
Солнечная энергия должна быть преобразована из от постоянного тока (постоянного тока, генерируемого панелью) до переменного тока (переменного тока), который вводится в электросеть. Поскольку солнечные панели генерируют пиковую мощность только в течение нескольких часов в год, а преобразователи постоянного тока в переменный стоят дорого, преобразователи обычно имеют размер меньше, чем пиковая мощность постоянного тока панелей. Это означает, что в течение нескольких часов каждый год пики «обрезаются », и дополнительная энергия теряется. Это очень мало влияет на общую выработку энергии в течение года, но позволяет сэкономить значительную часть баланса затрат системы (BOS). Из-за заниженных размеров преобразователей номинальные значения переменного тока солнечных электростанций обычно значительно ниже, чем номиналы постоянного тока, на целых 30%. Это, в свою очередь, увеличивает расчетный годовой коэффициент использования мощности завода. Снижение пиковой мощности и связанное с этим ограничение отличается от потерь, возникающих при преобразовании постоянного тока в переменный, которые происходят на любом уровне мощности и обычно относительно малы.
Большинство стран ссылаются на установленную номинальную паспортную мощность фотоэлектрических систем и панелей, считая мощность постоянного тока в ватт-пиках, обозначенную как Вт p, или иногда W DC, как и большинство производителей и организаций фотоэлектрической промышленности, например, Ассоциация индустрии солнечной энергетики (SEIA), (EPIA) или International Energy Агентство (IEA-PVPS ). Однако в некоторых регионах мира номинальная мощность системы указывается после преобразования выходной мощности в переменного тока, являющегося выходом в сеть. Эти места включают Канаду, Японию (с 2012 г.), Испанию и США. Для большинства фотоэлектрических электростанций, использующих CdTe -технологию, также используется переменный ток вместо постоянного тока. Некоторые сетевые правила могут ограничивать выход переменного тока фотоэлектрической системы до 70% от ее номинальной пиковой мощности постоянного тока (Германия). Из-за этих двух разных показателей международным организациям необходимо преобразовать официальные внутренние данные из вышеупомянутых стран обратно в исходные данные о выходе постоянного тока, чтобы сообщить о согласованном глобальном развертывании PV в пиковых ваттах.
уточнить, является ли номинальная выходная мощность (ватт-пиковая, Вт p) на самом деле постоянным током или уже преобразована в переменный ток, иногда это явно обозначается как MW DC и MW AC или кВт постоянного тока и кВт переменного тока. Преобразованный W AC также часто записывается как «MW (AC)», «MWac» или «MWAC». Как и для W p, эти единицы не соответствуют SI, но широко используются. В Калифорнии, например, где номинальная мощность указана в МВт переменного тока, предполагается снижение на 15 процентов при преобразовании постоянного тока в переменный.
Хотя пиковая ваттность является удобной мерой и является стандартизированным числом в фотоэлектрической отрасли, на котором основаны цены, продажи и показатели роста, возможно, это не самый важный показатель для реальной производительности. Поскольку работа солнечной панели заключается в выработке электроэнергии с минимальными затратами, количество энергии, которое она вырабатывает в реальных условиях по сравнению с ее стоимостью, должно быть наиболее важным числом для оценки. Этот показатель стоимости ватта широко используется в промышленности.
Может случиться так, что панель марки A и панель марки B выдают точно такое же пиковое значение мощности в лабораторных испытаниях, но их выходная мощность отличается в реальной установке. Эта разница может быть вызвана разной скоростью разложения при более высоких температурах. В то же время, хотя бренд A может быть менее продуктивным, чем бренд B, он может также стоить меньше, поэтому он может стать финансово выгодным. Альтернативный сценарий также может быть верным: более дорогая панель может производить намного больше энергии, что превосходит более дешевую панель в финансовом отношении. Чтобы определить, какая панель может привести владельца к лучшим финансовым результатам, необходим точный анализ долгосрочной производительности в сравнении с затратами, как первоначальными, так и текущими.
Выходная мощность фотоэлектрических систем зависит от интенсивности солнечного света и других условий. Чем больше солнца, тем больше энергии будет генерировать фотоэлектрический модуль. Потери по сравнению с производительностью в оптимальных условиях будут происходить из-за неидеального выравнивания модуля по углу наклона и / или азимута, более высокой температуры, несоответствия мощности модуля (поскольку панели в системе соединены последовательно, модуль с наименьшей производительностью определяет производительность струна, к которой она принадлежит), коэффициент старения, загрязнение и преобразование постоянного тока в переменный. Мощность, генерируемая модулем в реальных условиях, может превышать номинальную, когда интенсивность солнечного света превышает 1000 Вт / м (что примерно соответствует полудню летом, например, в Германии) или когда происходит солнечное излучение, близкое к 1000 Вт / м. при более низких температурах.
Номинальная мощность солнечных фотоэлектрических установок несопоставима с номинальной мощностью обычных электростанций MCR, поскольку существует большая разница между их номиналами постоянного и переменного тока (от 30% до 40%). Чистая мощность, которую может обеспечить угольная / атомная электростанция, составляет около 90% от номинальной мощности MCR после вычета внутреннего потребления. Аналогично для CCGT, около 97% рейтинга площадки и для ГТЭС или Гидроэлектростанция выше 99% рейтинга площадки. Стоимость установки / МВт, обычно указываемая для солнечной фотоэлектрической системы на основе мощности постоянного тока, искажена по сравнению с чистым MCR других источников энергии (включая ветровую энергию и солнечную тепловую энергию ). Фактическая стоимость установки фотоэлектрических солнечных батарей примерно на 50% больше по сравнению с чистым MCR других источников для обеспечения равной мощности (МВт) в энергосистему переменного тока.
