נקודה ראשונה: "ציון מלא" במעבדה לעומת "ביצועים" בעולם האמיתי
אתה רואה "1 קילוואט" (1 קילוואט) על תווית הלוח, שיש לה שם מדעי: "הספק נומינלי".
איך התקבל המספר הזה? הוא נמדד בתנאי מעבדה אידיאליים ביותר, הידועים רשמית בשם "תנאי בדיקה סטנדרטיים" (STC).
עוצמת אור מושלמת: 1,000 וואט של אור שמש למ"ר-חזקה בערך כמו השמש ישירות מעל בצהריים על קו המשווה בקיץ.
בדיוק הטמפרטורה הנכונה: הטמפרטורה של הפאנל חייבת להישמר באופן קבוע על 25 מעלות (חם למגע).
ספקטרום אידיאלי: גם ההרכב הספקטרלי של אור השמש חייב להתאים לתקן ספציפי.
תחשוב על זה-בחיים האמיתיים, באיזו תדירות יש לנו סביבה כזו של "ציון מושלם"?
בזריחה, ובשקיעה, זווית השמש נמוכה והעוצמה נמוכה. מעונן, מעונן או היום מעורפל - כמות אור השמש חסומה ברובה. גם בימי שמש זווית השמש משתנה ללא הרף, לכן, בעוד שסביר להניח שבימים מסוימים הפאנל אולי לא מאונך, עם זאת קשה מאוד לשמור על הפאנל בניצב מושלם, אפילו בימים הטובים ביותר.
זה דומה לאתלט שמופיע במסלול אידיאלי ללא רוח, עושה את הביצועים הטובים ביותר שלו, אבל אז צריך להתחרות עם הרוח, הגשם, משטח רע ולכן הביצועים שלהם משתנים.
כתוצאה מכך, הספק המוצא בפועל של הפאנל הוא רק לעתים רחוקות 1 קילוואט.
נקודה שנייה: שעות שמש שיא
זהו מושג המפתח להבנת ייצור חשמל סולארי.
לא משנה אם התנאים טובים, השמש אינה זורחת במלוא עוצמתה במשך עשרים-ארבע שעות ביממה, אנו מקבלים לסירוגין עוצמה של שעות אור שמש בכל יום מהזריחה ועד השקיעה.
זו הסיבה שאנו משתמשים במושג שנקרא "שעות שמש שיא".
במונחים בסיסיים, הוא ממיר את סך אנרגיית השמש המתקבלת במהלך היום לאנרגיה סולארית שווה ערך למספר שעות של אור שמש מלא (כלומר, 1000 וואט/מ"ר לפי STC).
לדוגמה, ביום נתון במיקום נתון, אנרגיית אור השמש שווה ל-4 שעות של שמש מלאה. כלומר 4 שעות שמש שיא.
אז, ייצור ההספק התיאורטי עבור הפאנל שלך עם התווית של 1 קילוואט- באותו יום הוא:
1 קילוואט × 4 שעות=4 קילוואט-שעות (4 קילוואט)
זה לא אומר שהפאנל פועל רק 4 שעות, זה אומר שהשינוי באור השמש הזמין שווה ערך להפעלה מלאה של 4 שעות.
נקודה שלישית: קיימים הפסדי מערכת
ה-4 קוט"ש שחישבנו לעיל הם תיאורטיים. עד שהוא מגיע למונה הביתי שלך, החשמל עבר דרך עוד כמה "מחסומים", כל אחד מהם כרוך בהפסד מסוים:
אובדן קו: החשמל עבר מפאנל, דרך חוט למהפך, ולבסוף למונה. מכיוון שלחוטים יש התנגדות הם יאבדו מעט אנרגיה לחימום. ככל שהחוט ארוך יותר, דק יותר ואיכותי יותר, כך יהיה יותר אובדן.
אובדן מהפך: הפאנל מייצר חשמל DC, אבל הבתים שלנו משתמשים ב-AC. המרה זו מתבצעת על ידי מהפך. אפילו הממירים הטובים ביותר אינם יעילים ב-100%-רובם הם סביב 97%-98%, כלומר 2%-3% מהאנרגיה אובדת בהמרה.
הפסדי טמפרטורה: הפאנלים יתחממו תחת אור שמש ישיר. טמפרטורות הפנל יגיעו ל-60 - 70מעלות צלזיוס באור שמש, בטמפרטורות גבוהות; היעילות של חומרי המוליכים למחצה המרכיבים את הפאנלים יורדת עם עליית הטמפרטורה-הפלט נמוך יותר עם עליית הטמפרטורה-זהו חוק בסיסי של הפיזיקה שלא ניתן לערער עליו-לכן, יש להתייחס לפלט המדורג של הפאנל (NOMINAL POWER) רק בטמפרטורת סביבה של 25 מעלות צלזיוס. בימים חמים מאוד (למשל, ימי קיץ חמים) הפלטים של לוחות עשויים להיות נמוכים עד 80 -90 אחוז מהתפוקה המדורגת שלהם.
אבק והצללה: הפלט של מחרוזת שלמה של פאנלים סולאריים ו/או מהפך יכולה להיות מושפעת באופן משמעותי מאבק וצל המכסים עצמים כמו גגות, עצים ומבנים אחרים. כדי להבטיח תפוקה מרבית, יש לנקות ולתחזק את הפאנלים הסולאריים על בסיס קבוע.
הפסדים קלים אחרים: אלה כוללים מגעי מחבר גרועים, צריכת חשמל במצב המתנה של מהפך וכו'.
הגורמים המשולבים יקטין את כמות הכוח המופק בפועל בין 5% ל-15% או יותר. כתוצאה מכך, ה-4.0 קוט"ש שאתה מייצר תיאורטית עשוי להשתקף במונה הביתי שלך רק כ-3.6–3.8 קוט"ש, בהתאם לתכנון ולהתקנה של המערכת. אם מערכת לא מתוכננת היטב או מותקנת בצורה לא נכונה, יתרחשו הפסדים גדולים מהמפורטים לעיל!
פאנלים סולאריים עלולים לאבד את יעילותם כאשר הם נחשפים לטמפרטורות חמות במיוחד, אך בדרך כלל, החשיפה הנוספת לאנרגיית קרינה, או לאור שמש במהלך חודשי הקיץ, מפחיתה הרבה מההפסד הזה הקשור לחום. לכן, למרות שטמפרטורות קרות יותר בתקופות הסתיו/חורף בדרך כלל מייצרות יעילות טובה יותר מפאנלים סולאריים, הן מייצרות הרבה פחות אנרגיה בגלל רמות קרינת שמש נמוכות יותר (במיוחד בגלל ימים קצרים יותר וזוויות שמש נמוכות יותר).
הבדלי מדינות:בארצות הברית יש מגוון רחב של אקלים אזורי. אזורים בצפון מערב מספקים את משאבי ייצור השמש הטובים ביותר, כולל שעות אור השמש הגבוהות ביותר, בעוד שבאזורים הדרומיים עם כמות המשקעים הגבוהה ביותר, יש מעט מאוד שעות של אור שמש שיא.
