Hogyan teszteljük a napelemeket

Partnereink vagyunk a Newcastle-i CSIRO Energy Centerrel, az NSW-vel, amely világszínvonalú napkutató létesítmény, és jelenleg 11 panelt tesztelünk vezető márkáktól. Ez magában foglalja az új panelek kezdeti laboratóriumi tesztelését, majd a CSIRO kültéri létesítményében végzett vizsgálatot, ahol a „valós világ” teljesítményét szorosan figyelemmel kísérik. Három hónap múlva, majd 12 hónap múlva ismét beszámolunk az eredményekről.

Ezen az oldalon:

• Szakértő tesztelőink
• Hogyan válasszuk ki, mit tesztelünk
• Hogyan tesztelünk
• A teszt kritériumai elmagyarázva
• Tesztlaborunk

A CHOICE magas szakmai színvonalú NATA-akkreditált laboratórium, és termékeink tesztelésének túlnyomó többsége házon belül történik. Azonban egyes tesztek, beleértve a napelemeket is, különleges szakértelmet és felszerelést igényelnek, amit mi nem így ezekben az esetekben egy akkreditált külső laboratóriumot veszünk igénybe, hogy elvégezze a tesztelést a mi előírásaink szerint követelményeknek.

Ehhez a teszthez együttműködtünk a CSIRO PV Teljesítménylaboratórium

Newcastle -ben, NSW -ben. Ez volt az első olyan létesítmény a déli féltekén, amelyet akkreditáltak a napelemes fotovoltaikus elemek (napelemek és panelek) mérésére vonatkozó nemzetközi minőségi szabványnak. Dr Chris Fell, a kutatás vezető tudósa úgy véli, hogy a létesítmény fontos szerepet fog játszani a az ausztrál naptechnológiák fejlesztése és a nemzet átállása a tiszta, megújuló energiára kínálat.

Mivel sok közül lehet választani, mi késztet minket arra, hogy az egyik napelemet válasszuk a másikhoz? A legtöbb termékvizsgálathoz hasonlóan célunk a piacon található legnépszerűbb márkák és típusok tesztelése, valamint az, amit a kiskereskedőknél valószínűleg látni fog.

Felvesszük a kapcsolatot a gyártókkal és a beszállítókkal, hogy tájékozódhassunk termékválasztékukról, és ahol lehetséges, ellenőrizzük piaci értékesítési információkat, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy olyan modelleket tesztelünk, amelyek jellemzőek arra, amit a fogyasztók ténylegesen kapnak. Ezekből az információkból állítottuk össze a végső listát a vásárláshoz. Általában a CHOICE ekkor vásárolja meg a termékeket kiskereskedelmi csatornákon keresztül, de ehhez a projekthez a CSIRO irányította a beszerzést a nevünkben, hogy racionalizálja a folyamatot, és közvetlenül eljuttassa a termékeket a termékekhez őket. A napelemeket általában nem egy -két vásárolják, így a szokásos beszerzési módszereink nem voltak megfelelőek ehhez a projekthez.

Miénkben első napelemes teszt 2015 és 2017 között 15 panelt teszteltünk. Jelenlegi tesztünkhöz 11 panel tartozik, de mindegyik panelből két mintát vettünk fel. Ez segít megbizonyosodni arról, hogy minden egyes minta eltérést észlel.

Érdekesség kedvéért két új típusú mintát is mellékeltünk, az Yingli YL285CG2530F-1 bifacial panel. Még nem vesszük be a felülvizsgálatba, mert az ipari szabványos mérési módszerekről még nem állapodtak meg. Az első év eredményei biztatóak, és azt jelzik, hogy ha jól megtervezett telepítésben használják, a bifaciális modulok valóban több energiát tudnak leadni, mint az egyenértékű egyoldalas panel.

Beltéri laborvizsgálat

A vizsgálat első fázisa magában foglalja a laboratóriumi méréseket, beleértve elektrolumineszcenciás tesztek hogy a panelen szabad szemmel láthatatlan repedéseket vagy hibákat azonosítson.

A szemrevételezés elvégzik: néhány panelen apró hibákat találtak, de úgy tűnik, hogy ezek legalábbis nem befolyásolják a panelek teljesítményét.

Ez a fázis is magában foglalja flash tesztelés, amely vadonatújként határozza meg a panel teljesítményét. Fontos, hogy egy panel valóban legalább a minimális teljesítményt állítsa elő szabványos tesztkörülmények között. A hibahatárt megengedve, minden panel a specifikáción belül van ebben a szakaszban, bár néhány úgy tűnik, hogy határvonalas. A táblázat az egyes panelek állítólagos teljesítménytűrését mutatja - ez a potenciális különbség a megadott teljesítményérték és a tényleges teljesítmény között (normál körülmények között).

Minden panelből két mintát tesztelünk, és átlagoljuk a teljesítményüket. Ez segít észlelni a minták közötti eltéréseket (amelyek általában minimálisak, de bizonyos esetekben kisebb eltéréseket látunk).

Kültéri teszt

A kezdeti laboratóriumi vizsgálatok után a paneleket a CSIRO kültéri létesítményeiben lévő állványokra szerelték fel, ahol ugyanúgy nyitottak a napra és az időjárásra, mint egy tipikus tetőn. A kültéri tesztelés megmutatja, hogyan teljesítenek a panelek valós körülmények között.

A legfontosabb adatokat, beleértve a panelek áramát és feszültségét, valamint a napfényt és az időjárási körülményeket, 10 percenként rögzítik. Ezek az adatok segítenek a laboratóriumnak elemezni, hogyan teljesítene a panel más helyeken, különböző időjárási és napfényi körülmények között.

Mi beszámolnak kültéri teljesítményükről három hónap múlva (2018. április-június), majd ismét teljes 12 hónap elteltével.

Tesztjeink azt mutatják, hogy a terepen (vagy a tetőn) általában kisebb teljesítményre számíthat, mint a címkén szereplő névleges teljesítmény vagy a laboratóriumban mért érték. A terepi értékek eltérnek a laboratóriumi értékektől, mert a terepen a paneleket magas hőmérséklet, felhők és változó napsugárzás éri. A panelek eltérően reagálnak ezekre a változatokra, ezért a szabadtéri teszteredményeink alacsonyabbak, mint a panelek névleges értékei output - átlagosan a panelek 12 hónap elteltével kibocsátott teljesítménye átlagosan 11% -kal marad el a laborban mért kezdeti teljesítménytől. Annak érdekében, hogy figyelembe vegyük a kültéri körülmények változásait, minden panelen elvégeztük a terepi méréseket kombinálva, hogy átlagos teljesítményét normál napsugárzás mellett adja, 1000 watt (W) négyzetenként méter. Ez lehetővé teszi a laboratóriumi vizsgálati eredmények igazságosabb összehasonlítását.

Pontszámok

Minden panelhez kiszámítottuk a teljesítmény pontszámot. Ezek a tényleges teljesítményhozamon alapulnak, amelyet elvárhat az egyes modellek elméleti 1 kW -os tömbje esetén, a három hónap szabadban töltött külső méréseink alapján. Ez elméleti, mert bár 4 x 250 W -os paneleket használhat 1 kW -os tömbök készítéséhez, 3,33 x 300 W -os vagy 3,06 x 327 W -os paneleket kell használnia, ami nyilvánvalóan nem lehetséges. De tisztességtelen lenne egy 250 W -os panelt közvetlenül a 300 W -os panelhez hasonlítani energiahozamuk alapján, ezért 1 kW -os tömb alapján számolunk.

A pontszám olyan skálán alapul, hogy minél közelebb van a lehetséges 1000 W teljesítményhez, annál magasabb a pontszám.

Amint látni fogja a napelemes felülvizsgálat vannak különbségek, egyes modellek jobban teljesítenek, mint a többiek. Mindazonáltal mindegyik jól teljesít, és azon a szinten van, amit elvárnánk a specifikációik alapján.

A tesztelési és értékelési módszertanunk mögötti további technikai részletekért lásd itt.

Regionális különbségek

A CSIRO labor kifinomult mérései a panelekről és a vizsgálati terület napfényéről lehetővé teszik számukra, hogy meghatározzák a vizsgálati feltételekhez és mindegyik teljesítményéhez kapcsolódó számos kulcsfontosságú tényezőt modell. A technikailag gondolkodók számára ezek elsősorban:

• a napsugárzás, vagy az a napfénymennyiség, amely ténylegesen esik a panelekre bármikor
• hőmérsékleti együttható (hogyan függ a panel teljesítménye a hőmérsékletétől)
• termikus együttható (milyen hőmérsékleten működik a panel adott besugárzási és környezeti hőmérsékleten)
• besugárzási válasz (a kimeneti teljesítmény és a beeső besugárzás közötti kapcsolat)

Ez az információ Ausztrália különböző pontjainak meteorológiai adataival együtt lehetővé teszi számításukat az egyes panelek működése ezeken a helyeken, optimális telepítést feltételezve (azaz északra néző és megfelelő helyen) szög).

Érdekes módon a teszt kimutatta, hogy az egyes panelek relatív teljesítménye általában hasonló a helytől függetlenül. Míg alacsonyabb teljesítményt kapna egy adott panel esetében Hobartban, mint ugyanazon panel Darwinban, a Hobart alacsonyabb szintje miatt napsugárzás esetén a tesztünk legjobb eredményei továbbra is a legjobbak lesznek mindkét helyen, és ugyanígy az alacsonyabb rangúaknál is modellek.

A napelemek tesztelése nagyon speciális laboratóriumot igényel, amint azt fent leírtuk Hogyan tesztelünk. Noha a CHOICE rendelkezik kiváló minőségű NATA-akkreditált laboratóriumokkal, nem rendelkezünk a szükséges berendezésekkel vagy készségekkel a napelemek ausztrál szabvány szerinti teszteléséhez. Tehát e teszthez a magyarázat szerint a CSIRO -val együttműködünk felett.

FOTÓ: CSIRO Energiaközpont

Ha meg szeretné osztani gondolatait vagy kérdéseket tesz fel, látogasson el a CHOICE közösségi fórumra.

Látogasson el a CHOICE közösségbe

Mi a CHOICE -nál elismerjük a Gadigal népét, ennek a földnek a hagyományos őrzőit, amelyen dolgozunk, és tiszteletünket fejezzük ki az ország első nemzetei népe előtt. A CHOICE szívből támogatja az Első Nemzetek népének Uluru kijelentését.