Upimaji wa Mviringo wa IV wa Paneli ya Sola — Mbinu Sahihi ya Upimaji
Jedwali la Yaliyomo
Jibu la haraka: Upimaji wa mkunjo wa IV hufuatilia uhusiano wa mkondo na volti wa moduli ya sola na kupata vigezo vyake halisi vya umeme: mkondo wa mzunguko mfupi, volti ya mzunguko wazi, kiwango cha juu cha nguvu na kipengele cha kujaza. Namba hizo, si lebo, huamua upangaji wa moduli, udhibiti wa ubora wa kiwandani na tathmini ya uwezekano wa kufadhiliwa. Kuipima kwa usahihi kunahitaji kiiga cha sola kinachotimiza madaraja ya IEC 60904 ya spektra na usawa, halijoto ya moduli iliyoshikiliwa 25°C, na mwanga wa 1000 W/m² kwenye molekuli ya hewa 1.5. Upimaji wa Kelvin wa waya nne ni muhimu, kwa sababu upinzani wa waya na mguso vinginevyo huongeza kwenye upinzani wa mfululizo uliopimwa na kupunguza kipengele cha kujaza. Vipimo vilivyochukuliwa mbali na hali za kawaida za upimaji lazima virekebishwe kwa kutumia taratibu za IEC 60891. Halijoto ya moduli ndiyo chanzo cha kawaida zaidi cha kosa: mkengeuko wa 1°C huhamisha nguvu kwa takriban 0.4%, hivyo mkengeuko wa digrii chache huweza kuhamisha jaribio la mweko kwa zaidi ya 1%.
Utengenezaji wa Moduli za PV · na Jerry, Ooitech
Utangulizi wa Bidhaa
Kutoka upimaji usio na uhakika hadi upimaji wa IV wa moduli ya PV unaotegemewa
Nguvu iliyokadiriwa ni mojawapo ya viashiria muhimu zaidi vya umeme vya moduli ya photovoltaic. Lakini nambari hii inatoka wapi hasa? Katika maabara nyingi za kitaalamu na mistari ya uzalishaji wa moduli za sola, jibu huanza na upimaji wa mzunguko wa IV.
Upimaji wa mzunguko wa IV ni mbinu kuu inayotumika kutathmini utendaji wa moduli ya sola. Huamua vigezo muhimu vya umeme kama vile mkondo wa mzunguko mfupi, voltage ya mzunguko wazi, nguvu ya juu na kipengele cha kujaza. Thamani hizi si nambari tu zilizochapishwa kwenye lebo; zinaathiri upangaji wa moduli, udhibiti wa ubora wa kiwandani, tathmini ya uwezekano wa kufadhiliwa na utabiri wa utendaji wa mradi wa muda mrefu.
Hata hivyo, kupima mzunguko wa IV kwa usahihi si rahisi kama kuweka moduli chini ya mwanga na kusoma thamani. Usawa wa mwanga, ulinganifu wa spectral, joto la moduli, athari ya uwezo wa kuhifadhi chaji, upinzani wa mawasiliano na urekebishaji wa mwanga vyote vinaweza kubadilisha matokeo ya mwisho ya nguvu.
Maarifa ya msingi ya upimaji wa mzunguko wa IV
Kabla ya kujadili jinsi ya kuboresha usahihi wa upimaji, ni muhimu kuelewa maana ya msingi ya mzunguko wa IV.
Mzunguko wa IV ni mzunguko wa sifa za mkondo-voltage wa moduli ya sola ya PV. Unaonyesha mkondo wa pato wa moduli chini ya hali tofauti za voltage. Kwa kuchanganua mzunguko huu, vigezo kadhaa muhimu vinaweza kupatikana.
Mkondo wa mzunguko mfupi, Isc: thamani ya mkondo wakati voltage ni 0. Inaonyesha uwezo wa mkondo unaozalishwa na mwanga wa moduli.
Voltage ya mzunguko wazi, Voc: thamani ya voltage wakati mkondo ni 0. Inaonyesha uwezo wa umeme unaozalishwa na seli za sola.
Kiwango cha juu cha nguvu, Pmax: mahali ambapo moduli hutoa nguvu ya juu zaidi ya pato la DC.
Ili kufanya matokeo ya upimaji yalinganishwe, tasnia ya PV kwa kawaida hutumia Hali za Kawaida za Upimaji, pia huitwa STC.
| Hali ya Jaribio | Thamani ya Kawaida |
|---|---|
| Mwangaza wa jua | 1000 W/m² |
| Wigo | AM1.5G |
| Joto la seli | 25°C |
Kifaa kikuu kinachotumika kwa kipimo cha mkunjo wa IV ni kiiga cha sola. Huunda mazingira ya mwanga yanayodhibitiwa yanayofanana na mwanga wa jua na huruhusu mpimaji kuzalisha mkunjo wa IV wa moduli. Utendaji wa kiiga cha jua huathiri moja kwa moja usahihi wa mwisho wa kipimo.
Vigezo vya Kiufundi
Viwango muhimu na pointi za udhibiti wa kipimo
Kipimo sahihi cha IV hutegemea utendaji wa kifaa na mbinu sahihi ya upimaji. Jedwali lifuatalo linatoa muhtasari wa vigezo muhimu vya kiufundi na viwango vya marejeleo vinavyotumika katika upimaji wa IV wa moduli ya PV.
| Kipengele | Mahitaji ya Kiufundi | Kwa Nini Ni Muhimu | Kiwango au Mbinu Inayohusiana |
|---|---|---|---|
| Kiwango cha mwangaza wa jua | 1000 W/m² chini ya STC | Huathiri moja kwa moja Isc na Pmax | Mfululizo wa IEC 60904 |
| Wigo | Wigo wa marejeleo wa AM1.5G | Hupunguza hitilafu ya kutofautiana kwa wigo | IEC 60904-9, IEC 60904-7 |
| Joto la moduli | 25°C chini ya STC | Nguvu hubadilika na joto | IEC 60891 |
| Usawa wa mwanga | Inapendekezwa Daraja A+; kutokuwa sawa chini ya 1% | Huepusha mwanga kupita kiasi au pungufu katika eneo la moduli | IEC 60904-9 |
| Kutokuwa imara kwa muda | Mwanga imara wakati wa kipimo cha mapigo au kipindi cha kufichua | Huzuia upotoshaji wa mkunjo unaosababishwa na mwangaza wa jua usio imara | IEC 60904-9 |
| Kifaa cha marejeleo | Seli ya WPVS iliyorekebishwa au moduli ya marejeleo iliyohitimu | Huhakikisha ufuatiliaji wa urekebishaji wa mwangaza wa jua | Kiwango cha Kimataifa cha Photovoltaic, mazoezi ya IEC |
| Urekebishaji wa kutofautiana kwa wigo | Kipengele cha urekebishaji kinachohesabiwa wakati kifaa cha marejeleo na moduli ya jaribio vinatofautiana | Huboresha usahihi kwa teknolojia tofauti za seli | IEC 60904-7 |
| Tafsiri ya mkunjo wa IV | Marekebisho ya halijoto na mwanga wa jua wakati hali za majaribio zinatofautiana na STC | Hubadilisha mkunjo uliopimwa kuwa hali za kawaida za kuripoti | IEC 60891 |
| Mbinu ya kugusa | Kipimo cha waya nne kinapendekezwa | Hupunguza kushuka kwa volti na hitilafu ya upinzani wa kugusa | Mazoea mazuri ya maabara |
| Mkakati wa kuchanganua | Uchanganuzi wa polepole, uchanganuzi wa hatua, mweko mwingi au uchanganuzi wa pande mbili kwa moduli za ufanisi wa juu | Hupunguza ushawishi wa uwezo wa kuhifadhi chaji na hysteresis | Mbinu ya majaribio inayotegemea teknolojia |
Kwa nini utendaji wa kiiga cha jua ni muhimu sana
Kiiga cha jua si mwanga wa jua wa asili. Uzito wa mwanga wake, wigo, usawa na uthabiti lazima vidhibitiwe na kuthibitishwa. Hata mkengeuko mdogo unaweza kuleta tofauti inayoonekana katika mkunjo wa IV uliopimwa, hasa wakati wa kujaribu moduli za ufanisi wa juu kama PERC, TOPCon, HJT au miundo mingine ya seli za hali ya juu.
Kwa mistari ya uzalishaji, hii ni muhimu zaidi kwa sababu kila moduli hupangwa kulingana na nguvu iliyopimwa. Hitilafu ya kimfumo ya 1% katika mwanga wa jua au marekebisho ya halijoto inaweza kuleta athari ya kibiashara ya moja kwa moja.
Faida za Kiufundi
Jinsi ya kuhama kutoka upimaji usio sahihi hadi upimaji sahihi
Ingawa kipimo cha mkunjo wa IV kinaongozwa na viwango, masuala mengi ya kiutendaji bado yanaweza kupunguza usahihi wa majaribio. Yafuatayo ni matatizo ya kawaida zaidi na suluhisho za kiufundi zinazopendekezwa.
1. Usawa wa mwanga wa kiiga cha jua
Mwanga kutoka kwa kiiga unapaswa kufunika uso wote wa moduli kwa usawa iwezekanavyo. Ikiwa mwanga wa jua hautofautiani sawa, maeneo mbalimbali ya moduli hupokea kiwango tofauti cha mwanga. Hii inaweza kusababisha kutolingana kwa mkondo ndani ya moduli na inaweza kufanya mkunjo wa IV uonekane kama wa hatua au usio wa kawaida.
Suluhisho linalopendekezwa:
Tumia kiiga cha jua cha ubora wa juu chenye usawa bora wa mwanga.
Kwa upimaji wa usahihi, lenga usawa wa IEC 60904-9 Daraja A+ , kumaanisha kutokuwa sawa chini ya 1%.
Pima mara kwa mara eneo la majaribio ili kuangalia kama eneo lote la moduli linapokea mwanga wa jua unaofanana.
2. Wigo na kutolingana kwa wigo
Wigo wa kiiga jua haufanani kikamilifu na wigo wa kumbukumbu wa AM1.5G. Wakati huo huo, mwitikio wa wigo wa kifaa cha kumbukumbu unaweza kuwa tofauti na ule wa moduli inayojaribiwa. Hii husababisha hitilafu ya kutofautiana kwa wigo.
Kwa mfano, seli rejea na moduli ya TOPCon haziwezi kuitikia kwa njia inayofanana kabisa kwa safu tofauti za urefu wa mawimbi. Ikiwa tofauti hii itapuuzwa, nguvu iliyopimwa inaweza kuhamishwa.
Suluhisho linalopendekezwa:
Tumia kiiga jua chenye utendaji madhubuti wa ulinganifu wa wigo kulingana na IEC 60904-9.
Thamani ndogo ya SPC kwa kawaida hupendekezwa.
Hesabu kipengele cha kurekebisha kutofautiana kwa wigo kulingana na IEC 60904-7.
Tumia mbinu za kurekebisha mzunguko wa IV kulingana na IEC 60891 inapohitajika.
3. Udhibiti wa joto
Moduli za PV za silicon ya fuwele ni nyeti kwa joto. Joto linapoongezeka kwa 1°C, nguvu ya pato inaweza kupungua kwa takriban 0.25% hadi 0.5%, kutegemea teknolojia ya moduli na mgawo wa joto.
Hii inakuwa muhimu hasa wakati wa kutumia kiiga jua cha mapigo marefu au cha hali ya kudumu. Wakati wa mfiduo, joto la moduli linaweza kupanda haraka na kusababisha mkengeuko wa kipimo.
Suluhisho linalopendekezwa:
Weka mazingira ya jaribio karibu na 25°C.
Tumia vitambuzi vya joto kufuatilia joto la uso wa moduli kwa wakati halisi.
Ikiwa joto la moduli linatofautiana na STC, tumia urekebishaji wa joto kulingana na IEC 60891.
Epuka mfiduo mrefu usio wa lazima kabla ya kipimo, hasa kwa moduli nyeti kwa joto.
4. Athari ya uwezo na hysteresis
Moduli za ufanisi wa juu kama PERC, TOPCon na HJT zinaweza kuonyesha tabia inayohusiana na uwezo wakati wa kuchanganua IV. Ikiwa uchanganuzi wa voltage ni wa haraka sana, mkondo na voltage zinaweza kutofikia hali thabiti katika kila nukta. Matokeo yake ni hysteresis, ambapo uchanganuzi wa mbele na wa nyuma hautalingana kikamilifu.
Hii inaathiri moja kwa moja thamani zilizopimwa kama Pmax, kipengele cha kujaza na wakati mwingine hata ukadiriaji wa Voc au Isc.
Suluhisho linalopendekezwa:
Tumia uchanganuzi wa mstari wa polepole kuruhusu mwitikio wa umeme kuwa thabiti.
Tumia mbinu za mweko nyingi kuiga uchanganuzi wa polepole, ingawa hii inaweza kupunguza kasi ya kazi.
Tumia uchanganuzi wa hatua, ukisubiri katika kila nukta ya voltage hadi mkondo uwe thabiti kabla ya kuhamia nukta inayofuata.
Tumia uskanaji wa mbele na wa nyuma kutathmini na kurekebisha tabia ya hysteresis.
Teknolojia kama DragonBack, Dynamic IV na mbinu za hali ya juu za kurekebisha hysteresis ni mifano ya mbinu za kiutendaji za sekta.
5. Upinzani wa mguso
Upinzani wa mguso ni tatizo la kawaida katika upimaji wa IV. Mguso mbaya kati ya kifaa cha kupimia na vituo vya moduli unaweza kusababisha kushuka kwa voltage au kipimo cha sasa kisicho imara. Hii inaweza kupotosha mzunguko wa IV na kupunguza uwezo wa kurudiwa.
Suluhisho linalopendekezwa:
Tumia kipimo cha waya nne kutenganisha njia za kubeba sasa na kuhisi voltage.
Weka viunganishi, probe na klampu safi.
Badilisha mawasiliano ya upimaji yaliyochakaa au yenye oksidi mara kwa mara.
Angalia uwezo wa kurudiwa wakati mikondo isiyo ya kawaida inaonekana.
6. Urekebishaji wa mwanga wa jua wa kiiga
Katika kipimo cha IV cha moduli ya PV, usahihi wa mwanga wa jua ni moja ya mambo muhimu zaidi. STC inahitaji upimaji kwa 1000 W/m², lakini swali la kiutendaji ni: tunawezaje kuwa na uhakika kwamba kiiga kinafikia 1000 W/m² kwenye eneo la upimaji?
Chanzo cha mwanga cha kiiga cha jua hubadilika kwa muda. Kuzeeka kwa taa, uchafu wa macho na mabadiliko ya mfumo vinaweza kubadilisha mwanga halisi wa jua. Kwa hiyo, urekebishaji wa mara kwa mara wa mwanga wa jua ni muhimu.
Suluhisho linalopendekezwa:
Tumia kifaa cha kumbukumbu cha msingi kama seli ya WPVS kwa urekebishaji.
Rekebisha kiiga mara kwa mara kwa kifaa cha kumbukumbu.
Fikiria uhusiano kati ya mwanga wa jua kwenye nafasi ya seli ya WPVS na wastani wa mwanga wa jua katika eneo lote la upimaji.
Ikiwa uhusiano huu wa anga utapuuzwa, makosa zaidi ya 1% yanaweza kutokea.
Matumizi ya Bidhaa
Seli ya WPVS: kumbukumbu ya mamlaka kwa urekebishaji wa mwanga wa jua
Katika sekta ya photovoltaic, urekebishaji wa mwanga wa jua kwa kawaida hufanikiwa kupitia kifaa cha kumbukumbu kilichorekebishwa. Seli ya WPVS, kifupi cha World Photovoltaic Scale cell, ni moja ya vifaa vya kumbukumbu vya msingi vinavyotumika sana.
Seli ya WPVS ni seli ya jua ya kiwango cha juu cha usahihi inayotumika kurekebisha vifaa vya kupima nguvu za moduli za PV. Kazi yake kuu ni kutoa kumbukumbu inayolingana duniani kote ili matokeo ya upimaji kutoka maabara na mistari tofauti ya uzalishaji yaweze kulinganishwa.
Jinsi seli ya WPVS inavyorekebishwa
Ili kubaini kama mwanga wa kiiga-jua ni kweli 1000 W/m², seli ya WPVS yenyewe lazima kwanza iwe imethibitishwa na taasisi ya metrolojia inayotambulika kimataifa.
Wakati wa uthibitishaji, taasisi hupima mkondo wa mzunguko mfupi wa seli ya WPVS chini ya hali za kawaida: wigo wa AM1.5G na mwanga wa 1000 W/m². Thamani hii iliyopimwa inakuwa thamani ya kumbukumbu inayotumika baadaye kwa uthibitishaji wa kiiga-jua.
Hivi sasa, taasisi zinazotambulika kimataifa zenye uwezo wa uthibitishaji wa kifaa cha kumbukumbu cha msingi hasa ni pamoja na:
NREL, National Renewable Energy Laboratory, Marekani
PTB, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Ujerumani
AIST, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Japani
JRC, Joint Research Centre, Umoja wa Ulaya
Matokeo yao ya uthibitishaji yanakubalika sana na tasnia ya PV ya kimataifa na mara nyingi huchukuliwa kama kiwango cha dhahabu kwa kipimo cha nguvu cha moduli ya PV.
Ambapo upimaji sahihi wa IV unatumika
Upimaji sahihi wa mkunjo wa IV ni muhimu katika mazingira mengi yanayohusiana na PV:
Mistari ya uzalishaji wa moduli za jua: kwa kipimo cha mwisho cha nguvu, upangaji na uwekaji lebo.
Maabara za PV: kwa uthibitishaji, utafiti na uthibitisho wa bidhaa.
Ukaguzi wa ubora: kwa kuangalia kama utendaji wa moduli unakidhi vipimo vya ununuzi.
Tathmini ya teknolojia mpya: kwa kulinganisha tabia ya moduli za PERC, TOPCon, HJT, IBC, shingled au filamu nyembamba.
Udhibiti wa mchakato wa kiwandani: kwa kutambua matatizo ya kulehemu, kutofautiana, upinzani usio wa kawaida au pato la moduli lisilo imara.
Kwa ufupi, kipimo cha mkunjo wa IV si mtihani tu mwishoni mwa uzalishaji. Pia ni chombo cha uchunguzi kinachoakisi ubora wa nyenzo, ulinganifu wa seli, mchakato wa kuunganisha, uthabiti wa uwekaji tabaka na udhibiti wa jumla wa utengenezaji.
Wasiliana na Ununuzi
Orodha ya vitendo kabla ya kufanya kipimo cha mkunjo wa IV
Kabla ya kuanza kipimo cha kitaalamu cha mkunjo wa IV, ni muhimu kuthibitisha mambo yafuatayo:
Kiiga cha sola kimepimwa upya hivi karibuni.
Kifaa cha kumbukumbu kiko ndani ya kipindi chake cha uhalali wa upimaji.
Usawa wa mwanga, wigo na uthabiti wa muda hukidhi daraja linalohitajika.
Joto la moduli hupimwa na kurekodiwa.
Kifaa cha kupimia kina upinzani mdogo na thabiti wa mguso.
Kasi ya kuchanganua inafaa kwa teknolojia ya moduli inayopimwa.
Mbinu za kurekebisha hutumika kulingana na IEC 60891 na IEC 60904-7 inapohitajika.
Mikondo ya IV isiyo ya kawaida hukaguliwa badala ya kukubaliwa moja kwa moja.
Mkondo wa IV unaotegemewa ni matokeo ya mfumo kamili wa upimaji, si usomaji wa kifaa kimoja tu. Vifaa bora, viwango sahihi, upimaji makini na taratibu thabiti za uendeshaji vyote ni muhimu.
Maoni ya Ooitech
Kama msambazaji wa vifaa anayefanya kazi kwa karibu na mstari wa uzalishaji wa paneli za sola miradi, tunaona usahihi wa mkondo wa IV kama suala la udhibiti wa ubora wa kiwango cha kiwanda badala ya kuwa mada ya maabara pekee. Kwa moduli za kisasa zenye ufanisi wa juu, hasa TOPCon, HJT na teknolojia nyingine zinazoathiriwa na uwezo wa kuhifadhi chaji, uchaguzi wa daraja la kiiga, mkakati wa kuchanganua na utaratibu wa upimaji unaweza kuathiri moja kwa moja ugawaji wa nguvu na imani ya mteja. Mstari wa moduli uliobuniwa vyema unapaswa kuchukulia upimaji wa IV, ukaguzi wa EL na ufuatiliaji wa mchakato kama mifumo ya ubora iliyounganishwa, si vituo vilivyotengana. Kwa watengenezaji wanaopanga uwezo mpya, kuwekeza katika mbinu sahihi za upimaji wa IV mapema mara nyingi ni nafuu kuliko kurekebisha mkengeuko wa kimfumo wa nguvu baada ya uzalishaji wa wingi kuanza.
