Եղանակի ազդեցությունը արևային վահանակների աշխատանքի վրա

Եղանակի ազդեցությունը արևային վահանակի աշխատանքի վրա

Հաճախ կարծիք կա, որ արևային վահանակները օպտիմալ աշխատում են միայն պարզ եղանակի և արևի լույսի դեպքում։ Այնուամենայնիվ, ֆոտովոլտային (PV) համակարգերի աշխատանքի վրա ազդում են տարբեր եղանակային գործոններ՝ ոչ միայն արևի լույսի ինտենսիվությունը, այլև ջերմաստիճանը, ամպամածությունը, անձրևը, քամին, խոնավությունը և օդի որակը։ Եղանակի ազդեցությունը արևային վահանակների աշխատանքի վրա հասկանալը կարևոր է ապագա օգտագործողների, տանիքի արևային կայանների սեփականատերերի և խոշոր էլեկտրակայանների օպերատորների համար՝ էներգիայի արտադրությունը գնահատելու, սպասարկումը պլանավորելու և համակարգի նախագծումը օպտիմալացնելու համար։

1. Արեգակնային ճառագայթում. էներգիայի հիմնական աղբյուրը

Արևային վահանակների վրա ազդող ամենաակնհայտ եղանակային գործոնը արևային ճառագայթումն է: Որքան բարձր է վահանակի մակերեսին հասնող լույսի ինտենսիվությունը, այնքան ավելի շատ էլեկտրաէներգիա կարող է այն առաջացնել: Պարզ երկնքի տակ գերակշռում է ուղղակի ճառագայթումը, ուստի էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը սովորաբար բարձր է և կայուն:

Սակայն, երբ ամպամած է, վահանակները դեռևս էլեկտրաէներգիա են արտադրում, քանի որ ստանում են ցրված ճառագայթում, որը մթնոլորտում մասնիկների և ամպերի կողմից ցրված լույս է։ Սակայն դրանց ելքը հակված է նվազելու։ Այս նվազումը տատանվում է՝ կախված ամպերի հաստությունից. բարակ ամպերը կարող են միայն չափավոր կերպով նվազեցնել ելքը, մինչդեռ խիտ ամպերը կարող են զգալիորեն նվազեցնել այն։ Ահա թե ինչու արևային վահանակները դեռևս «աշխատում» են ամպամած օրերին, բայց դրանց ելքային հզորությունը նվազում է։

Բացի այդ, արևի լույսի օրական տևողությունը (արևի արդյունավետ ժամերի քանակը) նույնպես կախված է եղանակներից և տեղական եղանակային պայմաններից : Ինդոնեզիայի նման արևադարձային շրջաններում սեզոնային տատանումները այնքան կտրուկ չեն, որքան չորս եղանակ ունեցող երկրներում, սակայն անձրևոտ և չորային եղանակների միջև տարբերությունը դեռևս զգալիորեն ազդում է ամսական ընդհանուր էներգիայի վրա:

2. Ջերմաստիճան. Արևային վահանակները միշտ չէ, որ սիրում են ջերմություն

Շատերը ենթադրում են, որ շոգ եղանակը ավտոմատ կերպով ավելի լավ է դարձնում արևային վահանակները։ Իրականում, արևային վահանակների արդյունավետությունը նվազում է բջիջների ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց։ Ֆոտովոլտային վահանակները աշխատում են կիսահաղորդիչների վրա. ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց ելքային լարումը նվազում է, այդպիսով նվազեցնելով ընդհանուր հզորությունը։

Տարածված խնդիր. արևոտ օրերը հաճախ համընկնում են բարձր ջերմաստիճանների հետ։ Այս դեպքում բարձր արևային ճառագայթումը խթանում է արտադրությունը, բայց ջերմությունը նվազեցնում է արդյունավետությունը։ Արդյունքում, գագաթնակետային արտադրությունը տեղի է ունենում, երբ լույսը ուժեղ է, բայց վահանակների ջերմաստիճանը չափազանց ծայրահեղ չէ, օրինակ՝ վաղ առավոտյան կամ քամոտ կեսօրին, ինչը նպաստում է զովացմանը։

Մյուս կողմից, ավելի զով, բայց արևոտ տարածքներում վահանակները կարող են իրականում շատ լավ աշխատել: Ահա թե ինչու որոշ զով կլիմայական գոտիներ կարող են արտադրել բարձր մակարդակի էլեկտրաէներգիա, եթե արևային ճառագայթումը լավ է: Արևային էլեկտրակայանների օգտագործողների համար սա նշանակում է վահանակների տակ պատշաճ օդափոխություն, տանիքից բավարար տեղադրման հեռավորություն, իսկ լավ ամրացման նյութերի ընտրությունը կարող է օգնել նվազեցնել ջերմության կուտակումը:

3. Ամպամածություն և արտադրողականության փոփոխականություն

Մշուշոտ եղանակը ոչ միայն նվազեցնում է արտադրությունը, այլև առաջացնում է արտադրության արագ տատանումներ: Շարժվող ամպերը կարող են առաջացնել հզորության տատանումներ մի քանի րոպեի ընթացքում: Տնային տնտեսությունների մակարդակում սա կարող է նկատելի չլինել, քանի որ բեռները և մարտկոցները (եթե կան) կարող են ապահովել բուֆերներ: Այնուամենայնիվ, ցանցի մակարդակում այս փոփոխականությունը պետք է լուծվի էներգիայի կառավարման, կուտակման կամ այլ ռեսուրսների համադրության միջոցով:

Ամպամածությունը նույնպես ազդում է վահանակների կողմնորոշման վրա: Երբ դիֆուզ ճառագայթումը գերակշռում է, կողմնորոշման տարբերությունն այնքան էլ զգալի չէ, որքան պարզ երկնքի պայմաններում: Այնուամենայնիվ, ընդհանուր առմամբ, վահանակի թեքության անկյունը և կողմնորոշումը կարևոր են մնում տարեկան օպտիմալ արտադրության համար:

4. Անձրև. Կրկնակի ազդեցություն՝ նվազեցնում է ճառագայթումը, մաքրում է վահանակները

Միջոցառման ընթացքում անձրևը սովորաբար նվազեցնում է արտադրողականությունը՝ մութ երկնքի և արևային ճառագայթման նվազման պատճառով: Այնուամենայնիվ, անձրևից հետո վահանակները հաճախ ստանում են «բոնուս»՝ բնական մաքրման տեսքով: Անձրևաջուրը կարող է հեռացնել փոշին, կեղտը և վահանակների ապակե մակերեսին կպած որոշ մնացորդներ, այդպիսով բարելավելով արդյունավետությունը:

Սակայն անձրևը միշտ չէ, որ կատարյալ է մաքրում իրերը։ Եթե թույլ անձրևին ուղեկցում է փոշի, այն կարող է բծեր կամ բարակ շերտ առաջացնել, որը իրականում նվազեցնում է լույսի թափանցելիությունը։ Բարձր աղտոտվածությամբ կամ ափամերձ տարածքներում մնացորդները կարող են ավելի կպչուն լինել։ Այսպիսով, անձրևը օգնում է, բայց այն ամբողջությամբ չի փոխարինում կանոնավոր խնամքին։

5. Քամի. նշանակալի բնական սառեցնող նյութ

Քամին զգալի ազդեցություն ունի սառեցման միջոցով։ Երբ քամի է փչում , վահանակի մակերեսի վրա ջերմությունն ավելի արագ է ցրվում, իջեցնելով բջիջների ջերմաստիճանը և բարձրացնելով արդյունավետությունը։ Արևոտ, քամոտ օրը էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը հաճախ ավելի լավ է, քան նմանատիպ շոգ, հանգիստ օրը։

Սակայն ուժեղ քամիները նաև մեխանիկական ռիսկեր են առաջացնում: Ծայրահեղ քամիները կարող են փորձարկել ամրացման կառուցվածքների, պտուտակների և տանիքի ձողերի ամրությունը: Հետևաբար, շինարարական չափորոշիչները և քամու բեռնվածքի հաշվարկները կարևոր են, հատկապես բաց տարածքներում, մեծ բարձրություններում կամ փոթորիկների հակված տարածքներում:

6. Խոնավություն և խտացում. Երկարաժամկետ հետևանքներ

Բարձր խոնավությունը միշտ չէ, որ անմիջական ազդեցություն ունի օրական արտադրողականության վրա, բայց այն կարող է երկարաժամկետ ազդեցություն ունենալ համակարգի վրա: Խոնավ պայմանները մեծացնում են միակցիչների, մալուխների և շրջանակների կոռոզիայի ռիսկը, եթե նյութերը կամ տեղադրումը վատն են: Առավոտյան վահանակի մակերեսին կարող է առաջանալ խտացում (ցող). սա սովորաբար անհետանում է արևածագին, բայց կարող է ժամանակավորապես նվազեցնել մուտքային ճառագայթումը:

Ցածր որակի կամ հնացող մոդուլներում խոնավությունը կարող է արագացնել պաշտպանիչ ծածկույթի քայքայումը կամ առաջացնել հնարավոր խնդիրներ, ինչպիսիք են շերտազատումը: Հետևաբար, եղանակակայուն բաղադրիչների ընտրությունը և դրանց կոկիկ տեղադրումը՝ միակցիչի պաշտպանությամբ, կարևոր ներդրում է:

7. Փոշի, ծուխ և օդի աղտոտվածություն. Հաճախ անտեսվող «եղանակը»

Շատ խոշոր քաղաքներում օդի որակը ամեն օր տատանվում է: Աղտոտումը, տրանսպորտային միջոցների արտանետումները և նույնիսկ անտառային հրդեհներից առաջացող ծուխը կարող են նվազեցնել վահանակներին հասնող արևային ճառագայթման քանակը: Լույսը խոչընդոտելուց բացի, աղտոտող մասնիկները նաև արագացնում են վահանակների մակերեսների կեղտոտումը: Կեղտոտումը կարող է աստիճանաբար վատթարացնել աշխատանքի արդյունավետությունը, հատկապես երկարատև չորային եղանակներին, երբ տեղումները սակավ են:

Եթե ​​ձեր գտնվելու վայրը գտնվում է գլխավոր ճանապարհի, արդյունաբերական տարածքի կամ ծխի ենթարկված տարածքի մոտ, վահանակի մաքրումը սովորաբար պահանջում է ավելի հաճախակի մաքրում: Կեղտոտվածության պատճառով 5-15% արտադրողականության կորուստը հազվադեպ չէ՝ կախված աղտոտվածության մակարդակից և վահանակի թեքությունից:

8. Ծայրահեղ ջերմաստիճաններ և նյութական դիմադրություն

Օրական ջերմաստիճանի մեծ փոփոխությունները կարող են առաջացնել վահանակների և շրջանակների նյութերի ընդարձակման և կծկման ցիկլեր: Երկարաժամկետ հեռանկարում սա կարող է ազդել մեխանիկական միացումների վրա կամ արագացնել որոշակի բաղադրիչների մաշվածությունը: Ինդոնեզիայում ծայրահեղ ջերմաստիճանների մարտահրավերը այնքան մեծ չէ, որքան անապատներում կամ ձյունածածկ շրջաններում, սակայն վահանակները դեռևս բախվում են ջերմության, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման բարձր մակարդակի, անձրևի և խոնավության համադրությանը, որոնք բոլորն էլ արագացնում են նյութի ծերացումը, եթե մոդուլի որակը վատ է:

Հետևաբար, կարևոր է ընտրել ամրության ստուգման վկայագիր ունեցող վահանակներ (օրինակ՝ IEC ստանդարտներ) և ապահովել տեղադրումը՝ համաձայն արտադրողի առաջարկությունների։

9. Տարբեր եղանակային պայմաններում արդյունավետությունը օպտիմալացնելու ռազմավարություններ

Կան մի քանի գործնական մոտեցումներ՝ արևային վահանակների լավ աշխատանքը տարվա ընթացքում պահպանելու համար.

1. Լավ օդափոխության նախագծում. թողեք բավարար տարածք վահանակների և տանիքի միջև, որպեսզի ջերմությունը չխցանվի։
2. Ընտրեք համապատասխան ինվերտորը և MPPT-ն. Այս սարքերը օգնում են համակարգին մնալ արդյունավետ, երբ ճառագայթման պայմանները փոխվում են ամպերի պատճառով:
3. Կանոնավոր մաքրում. հարմարեցրեք տեղական փոշու/աղտոտվածության մակարդակին. մի՛ հույսը դրեք միայն անձրևի վրա։
4. Օգտագործեք կոռոզիային դիմացկուն նյութեր. Հատկապես աղի և խոնավ օդ ունեցող ափամերձ տարածքներում:
5. Արտադրության մոնիթորինգ (մոնիթորինգ). Ամենօրյա տվյալները օգնում են հայտնաբերել ծայրահեղ եղանակային պայմանների կամ կեղտոտ վահանակների պատճառով կատարողականի անկումները:
6. Կառուցվածքը ամրացրեք քամու նկատմամբ. Համոզվեք, որ շրջանակը և ամրացման կետերը համապատասխանում են ձեր տարածքի քամու բեռի չափանիշներին:

Եզրակացություն

Եղանակը ազդում է արևային վահանակների աշխատանքի վրա՝ մի շարք գործոնների համադրությամբ՝ լույսի ինտենսիվություն, ջերմաստիճան, ամպամածություն, անձրև, քամի, խոնավություն և օդի որակ: Արևոտ եղանակը ապահովում է բարձր ճառագայթում, սակայն չափազանց տաք ջերմաստիճանը կարող է նվազեցնել արդյունավետությունը: Ամպերը և անձրևը նվազեցնում են արտադրությունը միջոցառման ընթացքում, սակայն անձրևը նույնպես կարող է օգնել վահանակները մաքրելուն: Քամին հաճախ դաշնակից է՝ սառեցնելով վահանակները, մինչդեռ խոնավությունն ու աղտոտվածությունը ավելի շատ են նպաստում երկարաժամկետ աշխատանքի վատթարացմանը և սպասարկման կարիքներին:

Տեղական եղանակային օրինաչափությունները հասկանալու և պատշաճ նախագծում ու սպասարկում իրականացնելու միջոցով ՝ արևային վահանակները կարող են մնալ էներգիայի հուսալի և տնտեսող աղբյուր ամբողջ տարվա ընթացքում, նույնիսկ երբ երկինքը միշտ չէ, որ կապույտ է։