Нарны хавтангийн гүйцэтгэлд цаг агаарын нөлөөлөл
Нарны хавтангууд нь цаг агаар цэлмэг, нар мандаж байх үед л оновчтой ажилладаг гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч фотоволтайк (PV) системийн гүйцэтгэлд цаг агаарын янз бүрийн хүчин зүйлс нөлөөлдөг бөгөөд эдгээр нь зөвхөн нарны гэрлийн эрчим төдийгүй температур, үүлний бүрхүүл, бороо, салхи, чийгшил, агаарын чанар юм. Нарны хавтангийн гүйцэтгэлд цаг агаарын нөлөөллийг ойлгох нь ирээдүйн хэрэглэгчид, дээврийн нарны эрчим хүчний эзэд болон томоохон хэмжээний цахилгаан станцын операторуудын хувьд эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг тооцоолох, засвар үйлчилгээг төлөвлөх, системийн дизайныг оновчтой болгоход чухал ач холбогдолтой юм.
1. Нарны цацраг: Эрчим хүчний гол эх үүсвэр
Нарны хавтангуудад нөлөөлдөг хамгийн тодорхой цаг агаарын хүчин зүйл бол нарны цацраг юм. Хавтангийн гадаргуу дээр хүрэх гэрлийн эрчим өндөр байх тусам цахилгаан эрчим хүч их хэмжээгээр үйлдвэрлэж чаддаг. Цэлмэг тэнгэрийн дор шууд цацраг давамгайлдаг тул цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл ерөнхийдөө өндөр бөгөөд тогтвортой байдаг.
Гэсэн хэдий ч үүлэрхэг үед хавтангууд нь агаар мандал болон үүлний хэсгүүдээр тархсан гэрэл болох сарнисан цацрагийг хүлээн авдаг тул цахилгаан үүсгэдэг хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн гаралт буурах хандлагатай байдаг. Энэ бууралт нь үүлний зузаанаас хамаарч өөр өөр байдаг: нимгэн үүл нь гаралтыг зөвхөн дунд зэрэг бууруулж болох бол зузаан үүл нь үүнийг эрс бууруулж чаддаг. Ийм учраас нарны хавтангууд үүлэрхэг өдрүүдэд "ажилладаг" боловч тэдгээрийн гаралт буурдаг.
Үүнээс гадна, нарны өдрийн үргэлжлэх хугацаа (нарны гэрлийн үр дүнтэй цагийн тоо) нь улирал болон орон нутгийн цаг агаарын хэв маягаас хамаардаг. Индонез зэрэг халуун орны бүс нутагт улирлын хэлбэлзэл нь дөрвөн улиралтай орнуудтай адил хурц биш боловч бороотой болон хуурай улирлын хоорондох ялгаа нь сарын эрчим хүчний нийт дүнд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг хэвээр байна.
2. Температур: Нарны хавтангууд үргэлж халуунд дургүй байдаг
Олон хүн халуун цаг агаар нарны хавтанг автоматаар сайжруулдаг гэж үздэг. Үнэндээ нарны хавтангийн үр ашиг нь эсийн температур нэмэгдэхийн хэрээр буурдаг. Фотоэлектрик хавтангууд нь хагас дамжуулагч дээр ажилладаг; температур нэмэгдэхийн хэрээр гаралтын хүчдэл буурч, улмаар нийт чадлыг бууруулдаг.
Нийтлэг таавар: нартай өдрүүд ихэвчлэн өндөр температуртай давхцдаг. Энэ нөхцөлд нарны өндөр цацраг нь үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлдэг боловч дулаан нь үр ашгийг бууруулдаг. Үүний үр дүнд оргил үйлдвэрлэл нь гэрэл хүчтэй байх үед тохиолддог боловч хавтангийн температур хэт туйлширдаггүй - жишээлбэл, өглөө эрт эсвэл салхитай үдээс хойш сэрүүцэхэд хүргэдэг.
Нөгөөтэйгүүр, сэрүүн боловч нартай газар хавтан нь үнэхээр сайн ажиллах боломжтой. Тийм ч учраас зарим сэрүүн уур амьсгалтай газар нарны цацраг сайн байвал өндөр хэмжээний цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэж чаддаг. Нарны цахилгаан станцын хэрэглэгчдийн хувьд энэ нь хавтангийн доор агааржуулалтыг зөв хийх, дээвэрээс хангалттай зайд суурилуулах, зөв бэхэлгээний материалыг сонгох нь дулаан хуримтлалыг бууруулахад тусалдаг гэсэн үг юм.
3. Үүлний бүрхүүл ба үйлдвэрлэлийн хувьсах чанар
Үүлэрхэг цаг агаар нь үйлдвэрлэлийг бууруулаад зогсохгүй гарцын хэлбэлзлийг хурдацтай нэмэгдүүлдэг. Хөдөлгөөнтэй үүлс нь хэдхэн минутын дотор эрчим хүчний хэлбэлзэл үүсгэж болзошгүй. Өрхийн түвшинд энэ нь мэдэгдэхүйц биш байж магадгүй, учир нь ачаалал болон батерей (хэрэв байгаа бол) нь буфер болж чаддаг. Гэсэн хэдий ч сүлжээний түвшинд энэхүү хэлбэлзлийг эрчим хүчний менежмент, хадгалалт эсвэл бусад нөөцийн хослолоор шийдвэрлэх шаардлагатай.
Үүлний бүрхүүл нь хавтангийн чиглэлд нөлөөлдөг. Сарнисан цацраг давамгайлах үед чиглэлийн ялгаа нь цэлмэг тэнгэрийн нөхцөлд байснаас бага мэдэгдэхүйц байдаг. Гэсэн хэдий ч ерөнхийдөө хавтангийн хазайлтын өнцөг болон чиглэл нь жилийн оновчтой үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг хэвээр байна.
4. Бороо: Давхар нөлөө—Цацрагийг бууруулж, хавтанг цэвэрлэнэ
Бороо нь тэнгэр бүрхэг, нарны цацраг багассанаас болж үйл явдлын үеэр үйлдвэрлэлийг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч борооны дараа хавтангууд нь байгалийн цэвэрлэгээний хэлбэрээр "бонус" авдаг. Борооны ус нь хавтангийн шилэн гадаргуу дээр наалдсан тоос шороо, шороо, зарим үлдэгдлийг арилгаж, улмаар гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.
Гэсэн хэдий ч бороо үргэлж төгс цэвэрлэдэггүй. Хэрэв бага зэргийн бороо тоос шороотой хамт орвол толбо эсвэл нимгэн хальс үүсгэж, гэрлийн дамжуулалтыг бууруулдаг. Бохирдол ихтэй эсвэл эрэг орчмын газарт үлдэгдэл бүр ч наалдамхай байж болно. Тиймээс бороо тусалдаг ч ердийн арчилгааг бүрэн орлодоггүй.
5. Салхи: Байгалийн чухал хөргөлтийн бодис
Салхи нь хөргөлтөөр дамжин мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Салхи үлээх үед хавтангийн гадаргуу дээрх дулаан илүү хурдан тархаж, эсийн температурыг бууруулж, үр ашгийг нэмэгдүүлдэг. Нартай, салхитай өдөр цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх нь ижил төстэй халуун, нам гүм өдөртэй харьцуулахад илүү сайн байдаг.
Гэсэн хэдий ч хүчтэй салхи нь механик эрсдэл учруулдаг. Хүчтэй салхи нь бэхэлгээний бүтэц, боолт, дээврийн тулгуурын бат бөх чанарыг сорьж болно. Тиймээс барилгын стандарт болон салхины ачааллын тооцоо нь ялангуяа задгай талбай, өндөрлөг газар эсвэл хар салхинд өртөмтгий газарт маш чухал юм.
6. Чийг ба конденсаци: Урт хугацааны нөлөө
Өндөр чийгшил нь өдөр тутмын гаралтад үргэлж шууд нөлөөлдөггүй ч урт хугацаанд системд нөлөөлж болзошгүй. Хэрэв материал эсвэл суурилуулалт муу байвал чийгтэй нөхцөл нь холбогч, кабель, хүрээний зэврэлтийн эрсдлийг нэмэгдүүлдэг. Өглөө нь хавтангийн гадаргуу дээр конденсац (шүүдэр) үүсч болно; энэ нь ихэвчлэн нар мандах үед алга болдог ч ирж буй цацрагийг түр зуур бууруулж болзошгүй.
Чанар муутай эсвэл хуучирсан модулиудад чийг нь хамгаалалтын бүрхүүлийн элэгдлийг хурдасгах эсвэл хальслах зэрэг болзошгүй асуудлуудыг үүсгэж болзошгүй. Тиймээс цаг агаарын нөлөөнд тэсвэртэй эд ангиудыг сонгож, холбогч хамгаалалттайгаар цэвэрхэн суурилуулах нь чухал хөрөнгө оруулалт юм.
7. Тоос, утаа, агаарын бохирдол: Ихэнхдээ үл тоомсорлогддог "цаг агаар"
Олон том хотуудад агаарын чанар өдөр бүр хэлбэлздэг. Бохирдол, тээврийн хэрэгслийн утаа, тэр ч байтугай ойн түймрийн утаа нь хавтангуудад хүрэх нарны цацрагийн хэмжээг бууруулдаг. Бохирдуулагч хэсгүүд нь гэрлийг хаахаас гадна хавтангийн гадаргуугийн бохирдлыг хурдасгадаг. Бохирдол нь аажмаар гүйцэтгэлийг бууруулдаг, ялангуяа хур тунадас бага ордог удаан үргэлжилсэн хуурай улирлын үед.
Хэрэв танай байршил томоохон зам, үйлдвэрийн бүс эсвэл утаа ихтэй бүсийн ойролцоо байвал хавтанг цэвэрлэхэд илүү олон удаа цэвэрлэх шаардлагатай болдог. Бохирдлын түвшин болон хавтангийн хазайлтаас хамааран бохирдлоос болж 5-15% -ийн гүйцэтгэл алдагдах нь түгээмэл биш юм.
8. Хэт өндөр температур ба материалын эсэргүүцэл
Өдөр тутмын температурын их хэмжээний өөрчлөлт нь хавтан болон хүрээний материалд тэлэлт болон агшилтын мөчлөг үүсгэж болзошгүй. Урт хугацаанд энэ нь механик холболтод нөлөөлөх эсвэл тодорхой эд ангиудын элэгдэл, урагдалтыг хурдасгаж болзошгүй. Индонезид хэт өндөр температурын сорилт нь цөл эсвэл цастай бүс нутагтай адил тийм ч их биш боловч хавтангууд нь дулаан, хэт ягаан туяаны өндөр түвшин, бороо, чийгшлийн хослолтой тулгардаг бөгөөд энэ бүхэн нь модулийн чанар муу байвал материалын хөгшрөлтийг хурдасгадаг.
Тиймээс бат бөх чанарын туршилтын гэрчилгээтэй (жишээ нь, IEC стандарт) хавтанг сонгож, үйлдвэрлэгчийн зөвлөмжийн дагуу суурилуулах нь чухал юм.
9. Төрөл бүрийн цаг агаарт гүйцэтгэлийг оновчтой болгох стратегиуд
Нарны хавтанг жилийн турш сайн ажиллуулах хэд хэдэн практик арга байдаг:
1. Агааржуулалтын сайн загвар: Дулаан хуримтлагдахгүйн тулд хавтангууд болон дээврийн хооронд хангалттай зай үлдээгээрэй.
2. Тохирох инвертер болон MPPT-г сонгоно уу: Эдгээр төхөөрөмжүүд нь үүлнээс болж цацрагийн нөхцөл өөрчлөгдөх үед системийг үр ашигтай байлгахад тусалдаг.
3. Тогтмол цэвэрлэгээ: Орон нутгийн тоос шороо/бохирдлын түвшинд тохируулна уу; зөвхөн бороо ороход найдаж болохгүй.
4. Зэврэлтэнд тэсвэртэй материал ашиглах: Ялангуяа давстай, чийглэг агаартай эргийн бүс нутагт.
5. Үйлдвэрлэлийг хянах (хяналт): Өдөр тутмын өгөгдөл нь цаг агаарын эрс тэс уур амьсгал эсвэл бохир хавтангаас шалтгаалан гүйцэтгэлийн бууралтыг илрүүлэхэд тусалдаг.
6. Салхинд тэсвэртэй бүтцийг бэхжүүлэх: Хүрээ болон бэхэлгээний цэгүүд нь танай бүсийн салхины ачааллын стандартыг хангаж байгаа эсэхийг шалгаарай.
Дүгнэлт
Цаг агаар нь гэрлийн эрчим, температур, үүл, бороо, салхи, чийгшил, агаарын чанар зэрэг хүчин зүйлсийн хослолоор нарны хавтангийн гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Нарлаг цаг агаар нь өндөр цацраг туяа өгдөг боловч хэт халуун температур нь үр ашгийг бууруулдаг. Үүл, бороо нь үйл явдлын үеэр үйлдвэрлэлийг бууруулдаг боловч бороо нь хавтанг цэвэрлэхэд тусалдаг. Салхи нь ихэвчлэн холбоотон болж, хавтанг хөргөдөг бол чийгшил, бохирдол нь урт хугацааны гүйцэтгэл муудах, засвар үйлчилгээний хэрэгцээнд илүү их нөлөөлдөг.
Орон нутгийн цаг уурын хэв маягийг ойлгож, зохих зураг төсөл, засвар үйлчилгээг хэрэгжүүлснээр нарны хавтан нь тэнгэр үргэлж цэнхэр байдаггүй байсан ч жилийн турш найдвартай, хэмнэлттэй эрчим хүчний эх үүсвэр хэвээр үлдэж чадна.
