சமீபத்திய PV மாட்யூல் திறனை அடிப்படையாகக் கொண்டு ஒரு சதுர மீட்டருக்கு தினசரி சூரிய ஆற்றல் உற்பத்தியை எவ்வாறு கணக்கிடுவது

ஒளி மின்கலன் (PV) தொழில்நுட்பத்தில் த�டர்ந்து மேம்பாடுகள் ஏற்பட்டு வருவதால், வணிக சூரிய பேனல்களின் திறன் மிகவும் மேம்பட்டுள்ளது, இது ஒரே பரப்பளவிலிருந்து அதிக ஆற்றலை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. சமீபத்திய PV மாட்யூல் திறன்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு சதுர மீட்டருக்கான தினசரி ஆற்றல் வெளியீட்டை மதிப்பிடுவதற்கான படிப்படியான வழிமுறைகளை இந்தக் கட்டுரை வழங்குகிறது.

1. கணக்கீட்டில் முக்கிய காரணிகள்

• பிவி மாட்யூல் திறன் (η): மின்சாரமாக மாற்றப்படும் சூரிய ஒளியின் சதவீதம். சமீபத்திய தரவுகளின்படி (2024–2025), வணிக பேனல்களின் திறன் 18% முதல் 24% வரை பொதுவான ஒற்றைப்படிக சிலிக்கான் மாட்யூல்களுக்கு, சில உயர் செயல்திறன் மாதிரிகள் 25% ஐ மீறுகின்றன.

• சூரிய ஒளி கதிர்வீச்சு: தரையில் விழும் சூரிய ஒளியின் அளவு, ஒரு நாளுக்கு ஒரு சதுர மீட்டருக்கு கிலோவாட்-மணி (kWh/m²/day) அலகில் அளவிடப்படுகிறது. இது இடம், பருவம் மற்றும் வானிலையைப் பொறுத்து மாறுபடும்.

• செயல்திறன் விகிதம் (PR): அமைப்பு இழப்புகளை (எ.கா., வெப்பநிலை, வயரிங், தூசி, மாற்றி திறனின்மை) கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளும் ஒரு கெழு. பொதுவாக, PR இன் மதிப்பு 0.75 முதல் 0.85 வரை நன்கு பராமரிக்கப்படும் அமைப்புகளுக்கு இடையில் இருக்கும்.

• உச்ச சூரிய மணிநேரங்கள் (PSH): தர சோதனை நிலைமைகளில் (STC: 1000 W/மீ²) சூரிய கதிர்வீச்சிற்கு சமமான மணிநேரங்கள். PSH இன் எண் மதிப்பு தினசரி சூரிய கதிர்வீச்சின் kWh/மீ²/நாள் மதிப்பிற்கு சமம்.

2. கணக்கீட்டு சூத்திரம்

சதுர மீட்டருக்கான தினசரி ஆற்றல் உற்பத்தியை கீழ்க்கண்டவாறு மதிப்பிடலாம்:

$$E_{\text{தினசரி}}=G\times \eta \times \text{பி.ஆர்}$$Edaily = G × η × PR

இங்கே:

• $E_{\text{தினசரி}}$Edaily = ஒரு சதுர மீட்டருக்கான தினசரி ஆற்றல் உற்பத்தி (kWh/மீ²/நாள்)

• $G$G = தினசரி சூரிய ஒளிச்சேர்க்கை (kWh/மீ²/நாள்)

• $\eta$η = பிவி மாட்யூல் திறன் (தசம வடிவில், எ.கா., 22%க்கு 0.22)

• $\text{பி.ஆர்}$பி.ஆர் = செயல்திறன் விகிதம் (தெரியவில்லையெனில் இயல்புநிலை 0.80)

3. படிப்படியான எடுத்துக்காட்டு

பின்வரும் நிலைமைகள் என எடுத்துக் கொள்வோம்:

• இடம்: மாட்ரிட், ஸ்பெயின்

• சராசரி தினசரி சூரிய ஒளிச்சேர்க்கை (G): 5.2 kWh/மீ²/நாள் (ஆண்டு சராசரி)

• பிவி மாட்யூல் திறன் (η): 22% (0.22)

• செயல்திறன் விகிதம் (PR):  0.82

கணக்கீடு:

$$E_{\text{தினசரி}}=5.2\text{kWh/மீ²/நாள்}\times 0.22\times 0.82=0.938\text{kWh/மீ²/நாள்}$$Edaily​=5.2kWh/மீ²/நாள்×0.22×0.82=0.938kWh/மீ²/நாள்

இதன்படி, ஒவ்வொரு சதுர மீட்டர் பிவி மாட்யூல் பரப்பளவும் இந்த நிலைமைகளில் தோராயமாக நாளொன்றுக்கு 0.94 kWh உற்பத்தி செய்கிறது.

4. சமீபத்திய அதிக திறன்கொண்ட மாட்யூல்களின் தாக்கம்

அதே நிலைமைகளில் அதிக திறன்கொண்ட மாட்யூலைப் பயன்படுத்துதல் (η = 25% அல்லது 0.25):

$$E_{\text{தினசரி}}=5.2\times 0.25\times 0.82=1.066\text{kWh/மீ²/நாள்}$$Edaily​=5.2×0.25×0.82=1.066kWh/மீ²/நாள்

இது ஒரு 13.6% அதிகரிப்பை 22% திறன்கொண்ட மாடுலத்தை விட தினசரி உற்பத்தியில் குறிக்கிறது.

5. முக்கியமான கருதுகிறோம்

• வெப்பநிலை இழப்புகள்: அதிக வெப்பநிலைகள் பேனல் திறனைக் குறைக்கலாம். பெரும்பாலான பேனல்களுக்கு STC (25°C) ஐ விட ஒரு °C க்கு -0.3% முதல் -0.4% வரை வெப்பநிலை கெழு உள்ளது.

• நிழல் மற்றும் திசைநிலை: கணக்கீடுகள் சிறந்த சாய்வு மற்றும் திசையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. விலகுதல்கள் உற்பத்தியைக் குறைக்கும்.

• தேய்மானம்: நவீன பேனல்கள் ஆண்டுக்கு 0.5% அளவு தேய்கின்றன, நேரத்துடன் உற்பத்தி சற்று குறைகிறது.

• ஸ்பெக்ட்ரல் மற்றும் எதிரொலி இழப்புகள்: இவை பொதுவாக செயல்திறன் விகிதத்தில் சேர்க்கப்படுகின்றன.

6. விரைவான குறிப்பு அட்டவணை: ஒரு சதுர மீட்டருக்கான தோராயமான தினசரி உற்பத்தி

7. முடிவு

சதுர மீட்டருக்கு தினசரி சூரிய ஆற்றல் உற்பத்தியை சரியாகக் கணக்கிட, புதுப்பிக்கப்பட்ட மாட்யூல் திறமைத்துவ தரவு, உள்ளூர் ஒளிர்வு மதிப்புகள் மற்றும் நிஜமான இழப்பு காரணிகள் தேவை. தற்போதைய அதிக திறமைத்துவ பேனல்கள் 24% ஐ மீறுவதால், சூரிய ஆற்றல் அமைப்புகள் சூரிய பகுதிகளில் தினமும் சதுர மீட்டருக்கு 1 kWh க்கு மேல் உற்பத்தி செய்ய முடியும், இது சூரிய நிறுவல்களின் பொருளாதார மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நன்மைகளை மேம்படுத்துகிறது.

ஒளி மின்கலன் (PV) தொழில்நுட்பத்தில் த�டர்ந்து மேம்பாடுகள் ஏற்பட்டு வருவதால், வணிக சூரிய பேனல்களின் திறன் மிகவும் மேம்பட்டுள்ளது, இது ஒரே பரப்பளவிலிருந்து அதிக ஆற்றலை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. சமீபத்திய PV மாட்யூல் திறன்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு சதுர மீட்டருக்கான தினசரி ஆற்றல் வெளியீட்டை மதிப்பிடுவதற்கான படிப்படியான வழிமுறைகளை இந்தக் கட்டுரை வழங்குகிறது.

1. கணக்கீட்டில் முக்கிய காரணிகள்

• பிவி மாட்யூல் திறன் (η): மின்சாரமாக மாற்றப்படும் சூரிய ஒளியின் சதவீதம். சமீபத்திய தரவுகளின்படி (2024–2025), வணிக பேனல்களின் திறன் 18% முதல் 24% வரை பொதுவான ஒற்றைப்படிக சிலிக்கான் மாட்யூல்களுக்கு, சில உயர் செயல்திறன் மாதிரிகள் 25% ஐ மீறுகின்றன.

• சூரிய ஒளி கதிர்வீச்சு: தரையில் விழும் சூரிய ஒளியின் அளவு, ஒரு நாளுக்கு ஒரு சதுர மீட்டருக்கு கிலோவாட்-மணி (kWh/m²/day) அலகில் அளவிடப்படுகிறது. இது இடம், பருவம் மற்றும் வானிலையைப் பொறுத்து மாறுபடும்.

• செயல்திறன் விகிதம் (PR): அமைப்பு இழப்புகளை (எ.கா., வெப்பநிலை, வயரிங், தூசி, மாற்றி திறனின்மை) கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளும் ஒரு கெழு. பொதுவாக, PR இன் மதிப்பு 0.75 முதல் 0.85 வரை நன்கு பராமரிக்கப்படும் அமைப்புகளுக்கு இடையில் இருக்கும்.

• உச்ச சூரிய மணிநேரங்கள் (PSH): தர சோதனை நிலைமைகளில் (STC: 1000 W/மீ²) சூரிய கதிர்வீச்சிற்கு சமமான மணிநேரங்கள். PSH இன் எண் மதிப்பு தினசரி சூரிய கதிர்வீச்சின் kWh/மீ²/நாள் மதிப்பிற்கு சமம்.

2. கணக்கீட்டு சூத்திரம்

சதுர மீட்டருக்கான தினசரி ஆற்றல் உற்பத்தியை கீழ்க்கண்டவாறு மதிப்பிடலாம்:

$$E_{\text{தினசரி}}=G\times \eta \times \text{பி.ஆர்}$$Edaily = G × η × PR

இங்கே:

• $E_{\text{தினசரி}}$Edaily = ஒரு சதுர மீட்டருக்கான தினசரி ஆற்றல் உற்பத்தி (kWh/மீ²/நாள்)

• $G$G = தினசரி சூரிய ஒளிச்சேர்க்கை (kWh/மீ²/நாள்)

• $\eta$η = பிவி மாட்யூல் திறன் (தசம வடிவில், எ.கா., 22%க்கு 0.22)

• $\text{பி.ஆர்}$பி.ஆர் = செயல்திறன் விகிதம் (தெரியவில்லையெனில் இயல்புநிலை 0.80)

3. படிப்படியான எடுத்துக்காட்டு

பின்வரும் நிலைமைகள் என எடுத்துக் கொள்வோம்:

• இடம்: மாட்ரிட், ஸ்பெயின்

• சராசரி தினசரி சூரிய ஒளிச்சேர்க்கை (G): 5.2 kWh/மீ²/நாள் (ஆண்டு சராசரி)

• பிவி மாட்யூல் திறன் (η): 22% (0.22)

• செயல்திறன் விகிதம் (PR):  0.82

கணக்கீடு:

$$E_{\text{தினசரி}}=5.2\text{kWh/மீ²/நாள்}\times 0.22\times 0.82=0.938\text{kWh/மீ²/நாள்}$$Edaily​=5.2kWh/மீ²/நாள்×0.22×0.82=0.938kWh/மீ²/நாள்

இதன்படி, ஒவ்வொரு சதுர மீட்டர் பிவி மாட்யூல் பரப்பளவும் இந்த நிலைமைகளில் தோராயமாக நாளொன்றுக்கு 0.94 kWh உற்பத்தி செய்கிறது.

4. சமீபத்திய அதிக திறன்கொண்ட மாட்யூல்களின் தாக்கம்

அதே நிலைமைகளில் அதிக திறன்கொண்ட மாட்யூலைப் பயன்படுத்துதல் (η = 25% அல்லது 0.25):

$$E_{\text{தினசரி}}=5.2\times 0.25\times 0.82=1.066\text{kWh/மீ²/நாள்}$$Edaily​=5.2×0.25×0.82=1.066kWh/மீ²/நாள்

இது ஒரு 13.6% அதிகரிப்பை 22% திறன்கொண்ட மாடுலத்தை விட தினசரி உற்பத்தியில் குறிக்கிறது.

5. முக்கியமான கருதுகிறோம்

• வெப்பநிலை இழப்புகள்: அதிக வெப்பநிலைகள் பேனல் திறனைக் குறைக்கலாம். பெரும்பாலான பேனல்களுக்கு STC (25°C) ஐ விட ஒரு °C க்கு -0.3% முதல் -0.4% வரை வெப்பநிலை கெழு உள்ளது.

• நிழல் மற்றும் திசைநிலை: கணக்கீடுகள் சிறந்த சாய்வு மற்றும் திசையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. விலகுதல்கள் உற்பத்தியைக் குறைக்கும்.

• தேய்மானம்: நவீன பேனல்கள் ஆண்டுக்கு 0.5% அளவு தேய்கின்றன, நேரத்துடன் உற்பத்தி சற்று குறைகிறது.

• ஸ்பெக்ட்ரல் மற்றும் எதிரொலி இழப்புகள்: இவை பொதுவாக செயல்திறன் விகிதத்தில் சேர்க்கப்படுகின்றன.

6. விரைவான குறிப்பு அட்டவணை: ஒரு சதுர மீட்டருக்கான தோராயமான தினசரி உற்பத்தி

7. முடிவு

சதுர மீட்டருக்கு தினசரி சூரிய ஆற்றல் உற்பத்தியை சரியாகக் கணக்கிட, புதுப்பிக்கப்பட்ட மாட்யூல் திறமைத்துவ தரவு, உள்ளூர் ஒளிர்வு மதிப்புகள் மற்றும் நிஜமான இழப்பு காரணிகள் தேவை. தற்போதைய அதிக திறமைத்துவ பேனல்கள் 24% ஐ மீறுவதால், சூரிய ஆற்றல் அமைப்புகள் சூரிய பகுதிகளில் தினமும் சதுர மீட்டருக்கு 1 kWh க்கு மேல் உற்பத்தி செய்ய முடியும், இது சூரிய நிறுவல்களின் பொருளாதார மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நன்மைகளை மேம்படுத்துகிறது.