Jinsi ya Kupima Kwa Usahihi Curve ya IV ya Moduli ya PV ya Jua
Jedwali la Yaliyomo
Utangulizi wa Bidhaa
Kutoka kipimo kisicho na uhakika hadi upimaji wa kuaminika wa moduli ya PV
Nguvu iliyokadiriwa ni mojawapo ya viashiria muhimu vya umeme vya moduli ya photovoltaic. Lakini nambari hii inatoka wapi? Katika maabara nyingi za kitaalamu na mistari ya uzalishaji wa moduli za jua, jibu huanza na mtihani wa curve ya IV.
Mtihani wa curve ya IV ni njia kuu inayotumiwa kutathmini utendaji wa moduli ya jua. 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 kiwanda, tathmini ya bankability na utabiri wa utendaji wa mradi wa muda mrefu.
Hata hivyo, kupima curve ya 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 capacitance, upinzani wa mawasiliano na calibration ya mionzi vinaweza kubadilisha matokeo ya mwisho ya nguvu.
Ujuzi wa msingi wa kipimo cha curve ya IV
Kabla ya kujadili jinsi ya kuboresha usahihi wa kipimo, ni muhimu kuelewa maana ya msingi ya curve ya IV.
Curve ya IV ni curve ya tabia ya voltage ya sasa ya moduli ya jua ya PV. Inaonyesha mkondo wa pato wa moduli chini ya hali tofauti za voltage. Kwa kuchambua curve hii, 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 jua.
Kiwango cha juu cha nguvu, Pmax: hatua ambapo moduli hutoa nguvu ya juu ya pato la DC.
Ili kufanya matokeo ya kipimo yalinganishwe, tasnia ya PV kwa kawaida hutumia Hali za Kawaida za Mtihani, zinazojulikana pia kama STC.
| Hali ya Jaribio | Thamani ya Kawaida |
|---|---|
| Mwangaza | 1000 W/m² |
| Wigo | AM1.5G |
| Joto la seli | 25°C |
Kifaa kikuu kinachotumika kupima curve ya IV ni simulator ya jua. Inaunda hali za mwanga zinazodhibitiwa sawa na mwanga wa jua na inamruhusu mjaribio kuzalisha curve ya IV ya moduli. Utendaji wa simulator ya 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 kinategemea utendaji wa vifaa na mbinu sahihi ya kupima. Jedwali lifuatalo linafupisha vigezo muhimu zaidi vya kiufundi na viwango vya kumbukumbu vinavyotumika katika upimaji wa IV wa moduli za PV.
| Kipengee | Mahitaji ya Kiufundi | Kwa Nini Ni Muhimu | Kiwango au Mbinu Inayohusiana |
|---|---|---|---|
| Kiwango cha mwangaza | 1000 W/m² chini ya STC | Huathiri moja kwa moja Isc na Pmax | IEC 60904 series |
| Wigo | Wigo wa kumbukumbu wa AM1.5G | Hupunguza hitilafu ya kutolingana 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 Class A+; kutokuwa sawa chini ya 1% | Huepuka mwanga kupita kiasi au mwanga mdogo kwenye moduli | IEC 60904-9 |
| Kutokuwa thabiti kwa muda | Mwanga thabiti wakati wa pulse ya kipimo au kipindi cha mfiduo | Huzuia upotoshaji wa curve unaosababishwa na mwangaza usio thabiti | IEC 60904-9 |
| Kifaa cha kumbukumbu | Seli ya WPVS iliyosawazishwa au moduli ya kumbukumbu iliyohitimu | Inahakikisha ufuatiliaji wa usawazishaji wa mwangaza | Kiwango cha Photovoltaic Duniani, mazoea ya IEC |
| Usahihishaji wa kutolingana kwa wigo | Sababu ya usahihishaji inakokotolewa wakati kifaa cha kumbukumbu na moduli ya jaribio zinatofautiana | Inaboresha usahihi kwa teknolojia tofauti za seli | IEC 60904-7 |
| Tafsiri ya mkunjo wa IV | Marekebisho ya joto na mionzi wakati hali za majaribio zinatofautiana na STC | Hubadilisha mkunjo uliopimwa kuwa hali za kawaida za kuripoti | IEC 60891 |
| Njia ya mawasiliano | Upimaji wa waya nne unapendekezwa | Hupunguza kushuka kwa voltage na makosa ya upinzani wa mawasiliano | Mazoea mazuri ya maabara |
| Mkakati wa skanning | Skanning polepole, skanning ya hatua, skanning ya mwanga mwingi au skanning ya pande mbili kwa moduli za ufanisi wa juu | Hupunguza ushawishi wa capacitance na hysteresis | Njia ya majaribio inayotegemea teknolojia |
Kwa nini utendaji wa simulator ya jua ni muhimu sana
Simulator ya jua si mwanga wa jua wa asili. Nguvu ya mwanga, wigo, usawa na utulivu wake lazima vidhibitiwe na kuthibitishwe. Hata kupotoka kidogo kunaweza kuleta tofauti inayoonekana katika mkunjo wa IV uliopimwa, hasa wakati wa kupima 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 inapimwa kulingana na nguvu iliyopimwa. Hitilafu ya utaratibu ya 1% katika urekebishaji wa mionzi au joto inaweza kuleta athari ya kibiashara moja kwa moja.
Faida za Kiufundi
Jinsi ya kuhama kutoka upimaji usio sahihi hadi upimaji sahihi
Ingawa upimaji wa mkunjo wa IV unaongozwa na viwango, masuala mengi ya vitendo bado yanaweza kupunguza usahihi wa upimaji. Yafuatayo ni matatizo ya kawaida na suluhisho za kiufundi zilizopendekezwa.
1. Usawa wa mwanga wa simulator ya jua
Mwanga kutoka kwa simulator unapaswa kufunika uso mzima wa moduli kwa usawa iwezekanavyo. Ikiwa mionzi si sawa, maeneo tofauti ya moduli yanapokea nguvu tofauti za mwanga. Hii inaweza kusababisha kutofautiana kwa sasa ndani ya moduli na inaweza kufanya mkunjo wa IV uonekane wa hatua au usio wa kawaida.
Suluhisho lililopendekezwa:
Tumia simulator ya jua ya ubora wa juu yenye usawa bora wa mwanga.
Kwa upimaji wa usahihi, lenga usawa wa Daraja A+ wa IEC 60904-9, ikimaanisha kutokuwa sawa chini ya 1%.
Panga ramani ya ndege ya majaribio mara kwa mara ili kuangalia kama eneo lote la moduli linapokea mionzi thabiti.
2. Wigo na kutofautiana kwa wigo
Wigo wa simulator ya jua kamwe haufanani kabisa na wigo wa kumbukumbu wa AM1.5G. Wakati huo huo, mwitikio wa spectral wa kifaa cha kumbukumbu unaweza kuwa tofauti na ule wa moduli inayojaribiwa. Hii inaleta hitilafu ya kutolingana kwa spectral.
Kwa mfano, seli ya kumbukumbu na moduli ya TOPCon zinaweza zisijibu kwa njia sawa kabisa kwa safu tofauti za wavelengths. Ikiwa tofauti hii itapuuzwa, nguvu iliyopimwa inaweza kubadilika.
Suluhisho lililopendekezwa:
Tumia simulator ya jua yenye utendaji imara wa kulinganisha spectral kulingana na IEC 60904-9.
Thamani ya chini ya SPC kawaida hupendekezwa.
Hesabu kipengele cha kusahihisha kutolingana kwa spectral kulingana na IEC 60904-7.
Tumia mbinu za kusahihisha curve ya 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%, kulingana na teknolojia ya moduli na mgawo wa joto.
Hii inakuwa muhimu hasa wakati wa kutumia simulators za jua za pulse ndefu au za hali ya utulivu. Wakati wa mwanga, joto la moduli linaweza kuongezeka haraka na kusababisha kupotoka kwa kipimo.
Suluhisho lililopendekezwa:
Weka mazingira ya majaribio karibu na 25°C.
Tumia sensorer za joto kufuatilia joto la uso wa moduli kwa wakati halisi.
Ikiwa joto la moduli linatoka kwenye STC, tumia kusahihisha joto kulingana na IEC 60891.
Epuka mwanga mrefu usiohitajika kabla ya kipimo, hasa kwa moduli nyeti kwa joto.
4. Athari ya capacitance na hysteresis
Moduli za ufanisi wa juu kama PERC, TOPCon na HJT zinaweza kuonyesha tabia inayohusiana na capacitance wakati wa skanning ya IV. Ikiwa skanning ya voltage ni ya haraka sana, sasa na voltage zinaweza zisifikie hali ya utulivu katika kila hatua. Matokeo yake ni hysteresis, ambapo skanning za mbele na za nyuma hazifanani kabisa.
Hii inaathiri moja kwa moja maadili yaliyopimwa kama Pmax, kipengele cha kujaza na wakati mwingine hata makadirio ya Voc au Isc.
Suluhisho lililopendekezwa:
Tumia skanning ya mstari polepole ili kuruhusu mwitikio wa umeme utulie.
Tumia mbinu za multi-flash kuiga skanning polepole, ingawa hii inaweza kupunguza kiwango cha uzalishaji.
Tumia skanning ya hatua kwa hatua, subiri katika kila hatua ya voltage hadi sasa itulie kabla ya kuhamia hatua inayofuata.
Tumia skanning ya mbele na ya nyuma kutathmini na kusahihisha tabia ya hysteresis.
Teknolojia kama DragonBack, Dynamic IV na mbinu za juu za kusahihisha hysteresis ni mifano ya mbinu za vitendo katika tasnia.
5. Upinzani wa mawasiliano
Upinzani wa mawasiliano ni tatizo la kawaida katika upimaji wa IV. Mawasiliano duni kati ya kifaa cha kupimia na vituo vya moduli vinaweza kusababisha kushuka kwa voltage au kipimo kisicho imara cha mkondo. Hii inaweza kupotosha curve ya IV na kupunguza kurudiwa.
Suluhisho lililopendekezwa:
Tumia kipimo cha waya nne kutenganisha njia za kubeba mkondo na kuhisi voltage.
Weka viunganishi, probes na clamps safi.
Badilisha mawasiliano ya kupimia yaliyochakaa au yaliyooksidishwa mara kwa mara.
Angalia kurudiwa wakati curves zisizo za kawaida zinatokea.
6. Urekebishaji wa mwanga wa simulator
Katika kipimo cha IV cha moduli ya PV, usahihi wa mwanga ni mojawapo ya mambo muhimu zaidi. STC inahitaji kupima kwa 1000 W/m², lakini swali la vitendo ni: tunawezaje kuwa na uhakika kwamba simulator inafikia 1000 W/m² kwenye eneo la kupimia?
Chanzo cha mwanga cha simulator ya jua hubadilika kwa muda. Kuzeeka kwa taa, uchafuzi wa macho na mabadiliko ya mfumo vinaweza kubadilisha mwanga halisi. Kwa hiyo, urekebishaji wa mwanga mara kwa mara ni muhimu.
Suluhisho lililopendekezwa:
Tumia kifaa cha kumbukumbu cha msingi kama seli ya WPVS kwa urekebishaji.
Rekebisha simulator mara kwa mara na kifaa cha kumbukumbu.
Zingatia uhusiano kati ya mwanga kwenye nafasi ya seli ya WPVS na wastani wa mwanga juu ya eneo lote la kupimia.
Ikiwa uhusiano huu wa anga unapuuzwa, makosa zaidi ya 1% yanaweza kutokea.
Matumizi ya Bidhaa
Seli ya WPVS: kumbukumbu ya mamlaka ya urekebishaji wa mwanga
Katika tasnia ya photovoltaic, urekebishaji wa mwanga kwa kawaida hupatikana kupitia kifaa cha kumbukumbu kilichorekebishwa. Seli ya WPVS, kifupi cha seli ya World Photovoltaic Scale, ni mojawapo ya vifaa vya kumbukumbu vya msingi vinavyotumika sana.
Seli ya WPVS ni seli ya kawaida ya usahihi wa juu inayotumika kurekebisha vifaa vya kupimia nguvu za moduli ya PV. Kazi yake ya msingi ni kutoa kumbukumbu thabiti duniani kote ili matokeo ya kipimo kutoka maabara na mistari tofauti ya uzalishaji yaweze kulinganishwa.
Jinsi seli ya WPVS inavyorekebishwa
Kuamua kama mwanga wa simulator ya jua ni kweli 1000 W/m², seli ya WPVS yenyewe lazima kwanza isanifiwe na taasisi ya metrolojia inayotambuliwa kimataifa.
Wakati wa usanifu, taasisi hupima mkondo wa mzunguko mfupi wa seli ya WPVS chini ya hali za kawaida: spectrum ya AM1.5G na mwanga wa 1000 W/m². Thamani hii iliyopimwa inakuwa thamani ya kumbukumbu inayotumika baadaye kwa usanifu wa simulator ya jua.
Hivi sasa, taasisi zinazotambuliwa kimataifa zinazoweza kufanya usanifu wa kifaa cha kumbukumbu cha msingi ni pamoja na:
NREL, Maabara ya Kitaifa ya Nishati Mbadala, Marekani
PTB, Taasisi ya Fizikia na Teknolojia, Ujerumani
AIST, Taasisi ya Kitaifa ya Sayansi ya Viwanda na Teknolojia ya Juu, Japani
JRC, Kituo cha Utafiti cha Pamoja, Umoja wa Ulaya
Matokeo yao ya usanifu yanakubaliwa sana na tasnia ya PV kimataifa na mara nyingi huchukuliwa kama kiwango cha dhahabu cha upimaji wa nguvu ya moduli ya PV.
Ambapo upimaji sahihi wa IV unatumika
Upimaji sahihi wa curve ya IV ni muhimu katika hali nyingi zinazohusiana na PV:
Mistari ya uzalishaji wa moduli za jua: kwa upimaji wa mwisho wa nguvu, kupanga na kuweka lebo.
Maabara za PV: kwa uthibitisho, 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 thin-film.
Udhibiti wa mchakato wa kiwanda: kwa kutambua matatizo ya soldering, mismatch, upinzani usio wa kawaida au pato la moduli lisilo imara.
Kwa kifupi, upimaji wa curve ya IV sio tu mtihani mwishoni mwa uzalishaji. Pia ni chombo cha uchunguzi kinachoonyesha ubora wa nyenzo, ulinganifu wa seli, mchakato wa kuunganisha, utulivu wa lamination na udhibiti wa jumla wa utengenezaji.
Wasiliana na Ununuzi
Orodha ya vitendo kabla ya kufanya upimaji wa curve ya IV
Kabla ya kuanza upimaji wa kitaalamu wa curve ya IV, ni muhimu kuthibitisha mambo yafuatayo:
Simulator ya jua imerekebishwa hivi karibuni.
Kifaa cha kumbukumbu kiko ndani ya muda wake wa uhalali wa calibration.
Usawa wa mwanga, spectrum, na utulivu wa muda vinakidhi darasa linalohitajika.
Joto la moduli linapimwa na kurekodiwa.
Kifaa cha kupimia kina upinzani wa chini na thabiti wa mawasiliano.
Kasi ya skanning inafaa kwa teknolojia ya moduli inayojaribiwa.
Mbinu za kusahihisha zinatumika kulingana na IEC 60891 na IEC 60904-7 inapohitajika.
Mikondo ya IV isiyo ya kawaida hukaguliwa badala ya kukubaliwa kiotomatiki.
Mkondo wa IV wa kuaminika ni matokeo ya mfumo kamili wa kipimo, si usomaji wa kifaa kimoja. Vifaa vizuri, viwango sahihi, calibration makini, na taratibu thabiti za uendeshaji vyote ni muhimu.
Maoni ya Ooitech
Kama msambazaji wa vifaa unaofanya kazi kwa karibu na mstari wa uzalishaji wa paneli za jua miradi, tunaona usahihi wa mkondo wa IV kama suala la udhibiti wa ubora katika kiwango cha kiwanda, si tu mada ya maabara. Kwa moduli za kisasa zenye ufanisi wa juu, hasa TOPCon, HJT, na teknolojia nyingine nyeti kwa capacitance, uchaguzi wa darasa la simulator, mkakati wa skanning, na utaratibu wa calibration unaweza kuathiri moja kwa moja upangaji wa nguvu na imani ya wateja. Mstari wa moduli uliobuniwa vizuri unapaswa kuchukulia upimaji wa IV, ukaguzi wa EL, na ufuatiliaji wa mchakato kama mifumo ya ubora iliyounganishwa, si vituo vya pekee. Kwa wazalishaji wanaopanga uwezo mpya, kuwekeza katika mazoea sahihi ya kipimo cha IV mapema mara nyingi ni nafuu kuliko kusahihisha kupotoka kwa nguvu kwa utaratibu baada ya uzalishaji wa wingi kuanza.
