PV модулийн хамгийн сүүлийн үеийн нийт ашиглалтын зэргийг суурьлан квадрат метр тутамд өдөрт ямар хэмжээний нарны энерги үйлдвэрлэхийг хэрхэн тооцоолох вэ

Фотогальваник (PV) технологийн тасралтгүй хөгжилтийн дараа худалдааны нарны самбарын нэвтрэмтгий чанар нь агуулгаараа сайжирч, ижил талбайгаас илүү их энергийг үйлдвэрлэх боломжийг олгож байна. Энэхүү статей нь хамгийн сүүлийн үеийн PV модулийн нэвтрэмтгий байдлыг ашиглан квадрат метр тутамд өдөрт гарах илүүдэл энергийн гарцыг алхам алхмаар тооцоолох аргачлалыг танилцуулж байна.

1. Тооцоололд чухал үзүүлэлтүүд

• Фотохувиргичийн үр дүнтэй ажиллах чадвар (η): Нарны гэрлийг цахилгаан болгон хувиргах хувь хэмжээ. Сүүлийн мэдээлэл (2024–2025) ёсоор худалдааны самбарын нэвтрэмтгий байдал нь ердийн моно-кристан барагшааны барагшлагын хувьд 18% -с 24% -иар хэлбэлздэг бөгөөд зарим өндөр үзүүлэлттэй загварууд 25%-иас давж болно.

• Нарны туяаны хүч: Газар руу ирэх нарны гэрлийн хэмжээг киловатт-цаг / квадрат метр / өдөр (kWh/м²/өдөр)-оор хэмждэг. Энэ нь байршил, улирал, цаг агаарын нөхцлөөс хамаарч өөр өөр байдаг.

• Ажиллагааны харьцаа (PR): Системийн алдагдлыг тооцох коеффициент (жишээ нь, температур, утас, тоос, инвертерийн үр ашгийн бус байдал). Ерөнхийдөө PR нь 0.75-с 0.85 хүртэлх хязгаарт байдаг сайн засвартай системүүдийн хувьд.

• Цэцэрлэгт нарын цаг (PSH): Стандарт туршилтын нөхцөлд (STC: 1000 Вт/м²) цацрагийн туяаны эквивалент цаг. PSH нь тоон хувьд өдөрт авах нарын цацрагийн хэмжээтэй тэнцүү байдаг (кВтц/м²/өдөр).

2. Томъёоны бодолт

Нэг квадрат метр талбайд үйлдвэрлэх өдрийн энерги-ийг дараах байдлаар тооцоолж болно:

$${Э}_{\text{өдөр тутмын}}=G\times \eta \times \text{Pr}$$Edaily​=G×η×PR

Хэрэг:

• ${Э}_{\text{өдөр тутмын}}$Edaily​ = Квадрат метр тутамд өдөрт гарах энерги (кВтц/м²/өдөр)

• $G$G = Өдөрт орж ирэх нарны цацраг (кВтц/м²/өдөр)

• $\eta$η = Фотохувиргичийн үр дүнтэй ажиллах чадвар (арванноор, жишээ нь: 22%-ийн хувьд 0.22)

• $\text{Pr}$Pr = Ажиллагааны харьцаа (0.80 - ийг үндсэн утга болгон ашиглана, мэдэгдэхгүй бол)

3. Алхам алхмаар жишээ

Дараах нөхцөлийг баримтлая:

• Байршил: Испани, Мадрид

• Дундаж өдрийн нарны цацраг (G): 5.2 кВтц/м²/өдөр (жилийн дундаж)

• Фотохувиргичийн үр дүнтэй ажиллах чадвар (η): 22% (0.22)

• Ажиллагааны харьцаа (PR):  0.82

Тооцоолол:

$${Э}_{\text{өдөр тутмын}}=5.2\text{кВтц/м²/өдөр}\times 0.22\times 0.82=0.938\text{кВтц/м²/өдөр}$$Edaily​=5.2кВтц/м²/өдөр×0.22×0.82=0.938кВтц/м²/өдөр

Иймд энэ нөхцөлд фоторгафик модулийн талбайн квадрат метр бүр ойролцоогоор өдөрт 0.94 кВтц энерги үүсгэнэ.

4. Сүүлийн үеийн өндөр үр дүнтэй модулиудын нөлөө

Ижил нөхцөлд өндөр үр дүнтэй модуль (η = 25% эсвэл 0.25) ашиглах үед:

$${Э}_{\text{өдөр тутмын}}=5.2\times 0.25\times 0.82=1.066\text{кВтц/м²/өдөр}$$Edaily​=5.2×0.25×0.82=1.066кВтц/м²/өдөр

Энэ нь 22% ажиллах чадвартай модультай харьцуулахад өдөрт гарц нь 13.6% нэмэгдсэн гэсэн үг юм.

5. Чухал анхаарах зүйлс

• Температурын алдагдал: Өндөр температур нь самбарын үйлдвэрлэлтийг бууруулах боломжтой. Ихэнх самбарууд нь STC (25°C)-с дээшхи температурт -0.3% -с -0.4% хоорондох температурын коэффициенттой байдаг.

• Сүүдрэл ба чиглэл: Бодох тооцоо нь хамгийн тохиромжтой налуу болон чиглэлд тулгуурладаг. Хазайлт гарвал гарцыг бууруулна.

• Хугацаа хэтрэх: Орчин үеийн самбарууд жилдээ ойролцоогоор 0.5%-иар хугацаа хэтэрч, хугацаа өнгөрөх тутам гарц нь бага зэрэг буурдаг.

• Спектр болон хугарлын алдагдал: Эдгээр нь ерөнхийдөө Ажиллагааны Харьцаанд орсон байдаг.

6. Хурдан таних хүснэгт: м² тутамд өдөрт гарах гарцын тойм

7. Дүгнэлт

Нэг квадрат метр талбайд өдөрт гарах нарны энергиийг нарийн бодож олохын тулд модулийн үр дүнтэй ажиллах мэдээлэл, бүс нутгийн цацрагийн утга болон алдагдлын бодитой хүчин зүйлс шаардлагатай. Одоогийн үед өндөр үр дүнтэй самбарууд нь 24%-иос давж, нарны энергийн систем нь нарлаг бүсэд өдөрт метр квадрат тутамд 1 кВтц-аас илүү энергийг үйлдвэрлэж чаддаг бөгөөд энэ нь нарны суурилуулалтын эдийн засгийн болон орчны давуу талыг сайжруулдаг.

Фотогальваник (PV) технологийн тасралтгүй хөгжилтийн дараа худалдааны нарны самбарын нэвтрэмтгий чанар нь агуулгаараа сайжирч, ижил талбайгаас илүү их энергийг үйлдвэрлэх боломжийг олгож байна. Энэхүү статей нь хамгийн сүүлийн үеийн PV модулийн нэвтрэмтгий байдлыг ашиглан квадрат метр тутамд өдөрт гарах илүүдэл энергийн гарцыг алхам алхмаар тооцоолох аргачлалыг танилцуулж байна.

1. Тооцоололд чухал үзүүлэлтүүд

• Фотохувиргичийн үр дүнтэй ажиллах чадвар (η): Нарны гэрлийг цахилгаан болгон хувиргах хувь хэмжээ. Сүүлийн мэдээлэл (2024–2025) ёсоор худалдааны самбарын нэвтрэмтгий байдал нь ердийн моно-кристан барагшааны барагшлагын хувьд 18% -с 24% -иар хэлбэлздэг бөгөөд зарим өндөр үзүүлэлттэй загварууд 25%-иас давж болно.

• Нарны туяаны хүч: Газар руу ирэх нарны гэрлийн хэмжээг киловатт-цаг / квадрат метр / өдөр (kWh/м²/өдөр)-оор хэмждэг. Энэ нь байршил, улирал, цаг агаарын нөхцлөөс хамаарч өөр өөр байдаг.

• Ажиллагааны харьцаа (PR): Системийн алдагдлыг тооцох коеффициент (жишээ нь, температур, утас, тоос, инвертерийн үр ашгийн бус байдал). Ерөнхийдөө PR нь 0.75-с 0.85 хүртэлх хязгаарт байдаг сайн засвартай системүүдийн хувьд.

• Цэцэрлэгт нарын цаг (PSH): Стандарт туршилтын нөхцөлд (STC: 1000 Вт/м²) цацрагийн туяаны эквивалент цаг. PSH нь тоон хувьд өдөрт авах нарын цацрагийн хэмжээтэй тэнцүү байдаг (кВтц/м²/өдөр).

2. Томъёоны бодолт

Нэг квадрат метр талбайд үйлдвэрлэх өдрийн энерги-ийг дараах байдлаар тооцоолж болно:

$${Э}_{\text{өдөр тутмын}}=G\times \eta \times \text{Pr}$$Edaily​=G×η×PR

Хэрэг:

• ${Э}_{\text{өдөр тутмын}}$Edaily​ = Квадрат метр тутамд өдөрт гарах энерги (кВтц/м²/өдөр)

• $G$G = Өдөрт орж ирэх нарны цацраг (кВтц/м²/өдөр)

• $\eta$η = Фотохувиргичийн үр дүнтэй ажиллах чадвар (арванноор, жишээ нь: 22%-ийн хувьд 0.22)

• $\text{Pr}$Pr = Ажиллагааны харьцаа (0.80 - ийг үндсэн утга болгон ашиглана, мэдэгдэхгүй бол)

3. Алхам алхмаар жишээ

Дараах нөхцөлийг баримтлая:

• Байршил: Испани, Мадрид

• Дундаж өдрийн нарны цацраг (G): 5.2 кВтц/м²/өдөр (жилийн дундаж)

• Фотохувиргичийн үр дүнтэй ажиллах чадвар (η): 22% (0.22)

• Ажиллагааны харьцаа (PR):  0.82

Тооцоолол:

$${Э}_{\text{өдөр тутмын}}=5.2\text{кВтц/м²/өдөр}\times 0.22\times 0.82=0.938\text{кВтц/м²/өдөр}$$Edaily​=5.2кВтц/м²/өдөр×0.22×0.82=0.938кВтц/м²/өдөр

Иймд энэ нөхцөлд фоторгафик модулийн талбайн квадрат метр бүр ойролцоогоор өдөрт 0.94 кВтц энерги үүсгэнэ.

4. Сүүлийн үеийн өндөр үр дүнтэй модулиудын нөлөө

Ижил нөхцөлд өндөр үр дүнтэй модуль (η = 25% эсвэл 0.25) ашиглах үед:

$${Э}_{\text{өдөр тутмын}}=5.2\times 0.25\times 0.82=1.066\text{кВтц/м²/өдөр}$$Edaily​=5.2×0.25×0.82=1.066кВтц/м²/өдөр

Энэ нь 22% ажиллах чадвартай модультай харьцуулахад өдөрт гарц нь 13.6% нэмэгдсэн гэсэн үг юм.

5. Чухал анхаарах зүйлс

• Температурын алдагдал: Өндөр температур нь самбарын үйлдвэрлэлтийг бууруулах боломжтой. Ихэнх самбарууд нь STC (25°C)-с дээшхи температурт -0.3% -с -0.4% хоорондох температурын коэффициенттой байдаг.

• Сүүдрэл ба чиглэл: Бодох тооцоо нь хамгийн тохиромжтой налуу болон чиглэлд тулгуурладаг. Хазайлт гарвал гарцыг бууруулна.

• Хугацаа хэтрэх: Орчин үеийн самбарууд жилдээ ойролцоогоор 0.5%-иар хугацаа хэтэрч, хугацаа өнгөрөх тутам гарц нь бага зэрэг буурдаг.

• Спектр болон хугарлын алдагдал: Эдгээр нь ерөнхийдөө Ажиллагааны Харьцаанд орсон байдаг.

6. Хурдан таних хүснэгт: м² тутамд өдөрт гарах гарцын тойм

7. Дүгнэлт

Нэг квадрат метр талбайд өдөрт гарах нарны энергиийг нарийн бодож олохын тулд модулийн үр дүнтэй ажиллах мэдээлэл, бүс нутгийн цацрагийн утга болон алдагдлын бодитой хүчин зүйлс шаардлагатай. Одоогийн үед өндөр үр дүнтэй самбарууд нь 24%-иос давж, нарны энергийн систем нь нарлаг бүсэд өдөрт метр квадрат тутамд 1 кВтц-аас илүү энергийг үйлдвэрлэж чаддаг бөгөөд энэ нь нарны суурилуулалтын эдийн засгийн болон орчны давуу талыг сайжруулдаг.