בדיקות ביצועים של פאנלים סולאריים

מסוף 2015 עד 2017, העמדנו 15 פאנלים סולאריים של מותגים גדולים בפרויקט משותף עם CSIRO. הלוחות נבדקו בבית במעבדת CSIRO ובחוץ במשך 12 חודשים.

במאמר זה אנו מסבירים את ממצאינו מאותה סקירה ואת התובנות שקיבלנו בדרך. מאמר זה נכתב בסיועו של ד"ר כריס פל מה- מרכז האנרגיה CSIRO.

הפאנלים הסולאריים במבחן זה וציוניהם הסופיים היו:

• LG LG300N1C-B3 (96%)
• Jinko JKM250P-60-A (91%)
• CS6P-250P הקנדי (89%)
• Suntech STP250-20/Wd (89%)
• Yingli YL270C-30b (88%)
• טרינה TSM-260PC05A (87%)
• Yingli YL250P-29b (86%)
• טינדו קארה -250 234 (86%)
• JA Solar JAP6-60-260/3BB (85%)
• Sunpower SPR-E20-327 217 (85%)
• Simax SM660-250 (84%)
• Renesola JC260M-24/Bb (84%)
• Q-Cells Q.PRO-G3 255 (84%)
• CNPV CNPV-250P (83%)

כל אלה הוחלפו על ידי דגמים חדשים יותר. יש לנו אצווה נוספת של לוחות כעת בבדיקה; ראה את האחרונה סקירה.

פאנלים סולאריים הם אחד המוצרים המורכבים יותר ש- CHOICE בדק, וקראו להם מתקן מומחה ושיטת בדיקה - לכן שיתפנו פעולה עם מרכז האנרגיה CSIRO בניוקאסל. העובדות המרכזיות שעליך לדעת בעת רכישת פאנלים סולאריים נמצאות אצלנו מדריך קנייה.

טכנולוגיה בתנועה מהירה

אין זה מפתיע שהפנלים שקנינו למבחן זה בשנת 2015 הופסקו כעת. יצרני פאנלים סולאריים מפתחים תמיד דגמים יעילים יותר ומקובל שפאנל יוחלף תוך שנה -שנתיים על ידי דגמים עם מפרטים גבוהים יותר. לדוגמה, מודל ה -250 וואט של מותג יופסק בהדרגה ויוחלף במודל בעל תפוקה גבוהה יותר המדורג ב -260 וואט ומעלה. אבל אין דרך קלה לעקוף את זה; הלוחות היו צריכים להיבחן בחוץ במשך שנה שלמה בכל עונות השנה כדי לתת מדד אמיתי לביצועיהם, כך שלא היה מנוס מכך שרבים ייפסקו בתוך שנה -שנתיים.

למרבה הצער המשמעות היא שאיננו יכולים עוד להמליץ ​​על אף אחד מהפנלים שנבדקו, פשוט מכיוון שהם אינם זמינים יותר. אבל זה הוגן לומר שאם פאנל הצליח טוב במיוחד במבחן שלנו, אתה יכול לצפות לתוצאה טובה מכל פאנל בעל תפוקה גבוהה יותר שהחליף אותו. יש לנו עוד אחד מִבְחָן כלולים פאנלים חדשים מהרבים מאותם מותגים.

הטכנולוגיה בפועל בה משתמשים הפאנלים הסולאריים לא השתנתה באופן דרמטי בשנים האחרונות; המגמה היא יותר על הגדלת היעילות והפחתה כללית של המחיר לוואט.

• במילים אחרות, פאנלים סולאריים הופכים זולים יותר ויעילים יותר; אלו חדשות טובות כאשר ההנחות הממשלתיות ותעריפי ההזנה פחתו או נעלמו.

ביצועים לאורך זמן

בעוד שלפאנלים הסולאריים שנבדקו יש אחריות לביצועים של 25 שנה (האופיינית למוצרים אלה) הביצועים שלהם צפויים להידרדר עם הזמן. רוב האחריות קובעות כי הפאנל עדיין יפיק לפחות 80% מתפוקת החשמל הנתבעת שלו לאחר 25 שנים. הבדיקה שלנו אכן הראתה שהתפוקה התמעטה מעט יותר מ -12 חודשים ברוב הלוחות שנבדקו, אך בתוך הסכום הצפוי.

אתה עשוי להיות מופתע יותר מהיבט אחר שהבדיקה שלנו הוכיחה: הלוחות מתפקדים טוב יותר בחורף מכפי שאתה יכול לצפות. מכיוון שפאנלים סולאריים משתמשים באור שמש כדי לייצר חשמל, הייתם חושבים שהקיץ יהיה העונה היצרנית ביותר שלהם. ובכן, זהו, אך בעיקר בשל הימים הארוכים יותר ולכן יותר שעות אור השמש. היעילות בפועל של הלוחות בדרך כלל יורדת בקיץ כשהם מתחממים. זה נובע מהפיזיקה של האפקט הפוטו -וולטאי. כך שלפעמים תקבל פחות כוח מהפנלים ביום חם מאוד מאשר ביום מתון (וזכור, אפילו ביום של 25 מעלות צלזיוס, לוחות הגג שלך יכולים לפעול בהרבה מעל 40 מעלות צלזיוס). דירוגי הספק של פאנלים סולאריים מבוססים על תנאים סטנדרטיים (טמפרטורת פאנל 25 ° C). אף על פי כן, ירידת היעילות מתקזזת יותר מימי השמש הארוכים יותר, כך שבסך הכל הפאנלים בדרך כלל ייצרו יותר חשמל בקיץ מאשר בעונות אחרות.

כשחישבנו את 'הכוח הממוצע בחוץ', נורמלנו למעשה את כל התוצאות לקרינה קבועה של 1000W/m² (לִרְאוֹת הופך טכני, למטה). Irradiance היא, במילים פשוטות, כמות האור הנופלת על הלוח ליחידת שטח. עשינו זאת כדי לספק מספר שנראה כמו המספרים שאנשים רגילים לראות (ממוצע אמיתי היה כולל שעות ליד הזריחה, השקיעה ושעות הלילה, כך שהיה נמוך וקצת חֲסַר מַשְׁמָעוּת). התוצאה של הנורמליזציה היא שהיא מסירה את הווריאציות העונתיות בקרינה. זה משאיר את השונות העונתית בטמפרטורה, בספקטרום ובזווית, וגורמים אלה הם האחראים לביצועים הטובים יותר לכאורה בחורף.

התוצאות הנורמליות שלנו לאחר 12 החודשים המלאים בתחום הראו כי תפוקת ההספק הממוצעת, או התשואה, בכל הלוחות גדלו בכ -2%, בהשוואה לתשואה בשלושת החודשים הראשונים בלבד (אוקטובר 2015 עד ינואר 2016, שהוא רוב הקיץ עונה). העלייה הגדולה ביותר הייתה 3.69% (Simax), והקטנה ביותר 0.65% (קנדית).

•  בגדול, הלוחות בעלי הביצועים הטובים יותר היו בעלי פחות שינויים בתשואתם לאורך השנה.

הספק חשמלי נמדד בוואט (W) ומייצג תמיד הספק בנקודת זמן מסוימת. מטבע הדברים, כאשר מיקום השמש משתנה במהלך היום, כמות אור השמש הפוגעת בלוח משתנה, וכך גם תפוקת הלוח הסולארי משתנה. הכוח החיצוני הממוצע הנמדד אצלנו סקירה הוא תפוקת ההספק הממוצעת מלוח זה לאורך פרק הזמן הנקוב, אך מתוקנת כאילו קרינת השמש היא בערך הסטנדרטי של 1000 וואט/מ '² כל הזמן. זה אולי נראה מסובך, אבל הוא מספק דרך שימושית להשוות את הביצועים של הלוח בחוץ עם שלו ביצועים במעבדה - וציין כי מדידות במעבדה מבוצעות כולן בקרינה סטנדרטית של 1000 W/m².

רמות קרינה אופייניות בחוץ נעות בין אפס (בלילה) לכמה מאות וואט/מ '² (ביום מעונן) למעל 1100 וואט/מ '² ללוחות הפונים לשמש בצהריים ביום בהיר.

ייתכן שתבחין ש'הספק הממוצע בחוץ 'בסקירה שלנו נמוך מדירוג ההספק המפורסם של הלוח. הסיבה לכך היא שדירוג התוויות מבוצע במעבדה כשהפאנל הסולארי נשמר על 25 מעלות צלזיוס. הדבר נעשה לצורך סטנדרטיזציה, שכן לוח אחד עשוי לפעול בצורה שונה מלוח אחר בטמפרטורות שונות בחוץ. כאשר הקרינה מגיעה ל -1000 וואט/מ '² בחוץ, טמפרטורת הלוח היא בדרך כלל 20-30 מעלות צלזיוס מעל טמפרטורת הסביבה, בהתאם לסוג ההתקנה (גג, שדה וכו '). המשמעות היא שלוחות יכולים לעלות על 60 ° C בחלקים מסוימים של אוסטרליה, או אפילו גבוה יותר במקרים קיצוניים.

ובעוד טמפרטורת הפאנל הסולארי היא הגורם השני בחשיבותו בקביעת עוצמת הפלט שלו (לאחר הקרינה), ישנם גם גורמים אחרים. לזווית השמש בשמיים יש עוד שתי השפעות חלשות אך ניכרות על התפוקה. הספקטרום (צבע) של אור השמש משתנה כשהשמש מתקרבת לאופק - לכן השקיעות נראות כתום - וגם רפלקטיביות הלוחות הסולאריים גדולה יותר כאשר השמש נמצאת בזווית אלכסונית. גורמים אלה משתלבים והופכים את ההבנה של התפוקה האמיתית של פאנלים סולאריים בתחום למסובכת למדי.

למרות ש"העוצמה הנמדדת בחוץ "מעניין להשוות עם התווית או הכוח הנומינלי הנתבע, היא לא עשו השוואה הוגנת בין הלוחות במבחן שלנו, מכיוון שלחלקם יש דירוג תוויות שונה אחרים. כדי לטפל בכך הגענו לערך 'תפוקה לכל 1000 וואט לפי תווית' לכל לוח. לאחר מכן מספרים אלה ניתנים להשוואה ישירה וניתן לדרג אותם, מכיוון שהם מראים אילו לוחות מנצלים את רוב אור השמש הזמין במצב מבצעי אמיתי.

צילום: מרכז האנרגיה CSIRO