Urekebishaji wa PV: Jinsi ya Kurekebisha Simulator ya Jua kwa Upimaji wa Moduli wa Kuaminika

Utangulizi: Kwa Nini Urekebishaji wa Simulator ya Jua ni Muhimu

Katika upimaji wa moduli za photovoltaic, kipimo cha kuaminika huanza na jambo moja: simulator ya jua iliyorekebishwa vizuri. Ikiwa pato la simulator halijadhibitiwa kwa usahihi, nguvu, mkondo, na ufanisi wa moduli zilizopimwa zinaweza kupotoka kutoka kwa thamani halisi. Katika soko ambapo moduli za 500 W na za juu zaidi tayari zimeenea, hata kosa la 0.5% linaweza kuwa na maana ya kibiashara.

Simulator ya jua ni kifaa kilichoundwa kuzalisha mwanga wa jua chini ya hali za maabara zilizodhibitiwa. Inatumika sana kwa upimaji wa utendaji wa moduli za PV, hasa chini ya STC, au Masharti ya Kawaida ya Upimaji. Kwa maneno rahisi, ni chanzo kikuu cha mwanga nyuma ya upimaji wa umeme wa PV wa kitaalamu.

Kielelezo 1 Simulator ya jua A+ A+ A+

Chanzo cha picha: Mtandao

Urekebishaji wa Mionzi Chini ya STC

Kwa kazi nyingi za urekebishaji wa maabara, lengo la kwanza ni mionzi. Chini ya STC, simulator inapaswa kurekebishwa hadi 1000 W/m² na wigo wa AM1.5G na joto la seli la 25°C.

Katika tasnia ya PV, seli ya WPVS hutumiwa kwa kawaida kama Kifaa cha Marejeleo cha Msingi. Taasisi za metrology zilizohitimu kama PTB au NREL hutoa mkondo wa mzunguko mfupi uliorekebishwa, au Isc, wa seli ya WPVS chini ya AM1.5G na mionzi ya 1000 W/m². Thamani hii ya urekebishaji inafuatiliwa hadi Mfumo wa Kimataifa wa Vitengo, na kutokuwa na uhakika kwake kunaweza kuwa chini ya karibu 0.5%.

Kwa sababu ya ufuatiliaji huu na utulivu, seli ya WPVS mara nyingi hutumiwa kuhamisha thamani ya urekebishaji yenye kutokuwa na uhakika mdogo kwa vifaa vya marejeleo vya pili.

Hata hivyo, urekebishaji wa simulator ya jua katika kiwango cha moduli sio tu kuweka nambari moja kwenye programu. Eneo la majaribio ni kubwa, mara nyingi karibu 2.6 m × 1.5 m au hata 3 m × 2 m. Kabla ya marekebisho ya mwisho ya mwangaza, usambazaji wa mwangaza kwenye ndege ya majaribio unapaswa kupimwa hatua kwa hatua. Kwa mujibu wa IEC 60904-9, eneo la majaribio lisilo na usawa linapaswa kufunika angalau 80% ya eneo la majaribio la simulator. Baada ya hapo, wastani wa mwangaza wa ndege nzima ya majaribio unaweza kuhesabiwa na kutumika kama msingi wa calibration.

Kielelezo 2 seli ya WPVS

Chanzo cha picha: Mtandao

Ufuatiliaji wa Seli ya Marejeo ya WPVS: Makosa Madogo ya Nafasi Yanajalisha

Wakati wa calibration, seli ya WPVS kwa kawaida huwekwa kwenye nafasi ya seli ya marejeo ili kufuatilia mwangaza wa wakati halisi wakati wa uendeshaji wa simulator. Ishara ya sasa kutoka kwa seli ya WPVS inabadilishwa kuwa ishara ya voltage kupitia amplifier au resistor, kisha inasomwa na mfumo wa simulator.

Calibration inakamilishwa kwa kurekebisha parameter husika ya programu. Kwa mfano, baadhi ya simulators za Halm hutumia mpangilio wa thamani ya calibration, wakati baadhi ya mifumo ya Pasan hutumia mipangilio ya usikivu. Katika mifumo fulani, uhusiano kati ya sasa na usikivu hutolewa moja kwa moja kama formula ya ubadilishaji.

Lakini kuna undani unaopuuzwa kwa urahisi: seli ya marejeo mara nyingi huwekwa nje ya eneo kuu la majaribio. Mwangaza katika nafasi hiyo unaweza kuwa chini kuliko wastani wa mwangaza juu ya ndege ya majaribio ya moduli. Ikiwa thamani ya metrology inatumiwa moja kwa moja bila fidia, mwangaza halisi katika eneo la majaribio ya moduli unaweza kuwa juu sana, jambo ambalo litaathiri nguvu iliyopimwa.

Hata kama seli ya marejeo imewekwa ndani ya eneo la majaribio, tatizo halitoweka kabisa. Kwa simulator ya daraja A+ yenye kutokuwa na usawa chini ya 1%, seli ya marejeo mara nyingi huwekwa karibu na makali ya eneo la majaribio. Hii bado inaweza kuanzisha mkengeuko wa takriban 0.5% hadi 1%. Katika upimaji wa PV, hii si namba ndogo.

Joto la seli ya marejeo pia linahitaji kudhibitiwa karibu na 25°C. Ingawa mgawo wa joto wa Isc kwa kawaida ni mdogo, mabadiliko ya joto bado yanachangia kutokuwa na uhakika wa kipimo. Ikiwa usahihi ni lengo, ushawishi wa joto unapaswa kupunguzwa iwezekanavyo.

Kielelezo 3 Eneo la majaribio la simulator ya jua na nafasi ya seli ya marejeo

Calibration katika Viwango Tofauti vya Mwangaza

Seli za WPVS sio tu ni thabiti; pia zina usawa mzuri. Hii inazifanya kuwa muhimu kwa calibration ya mwangaza wa simulator katika viwango tofauti vya mwanga. Kwa mfano, ikiwa mwangaza lengwa ni 200 W/m², thamani ya Isc iliyocalibrated kwa 1000 W/m² inaweza kuzidishwa na 0.2 kupata sasa inayotarajiwa ya marejeo.

Kwa viigaji vya jua vya taa ya xenon, mabadiliko makubwa ya mwanga mara nyingi hupatikana kwa kutumia vichujio tofauti. Baada ya kubadilisha vichujio, inashauriwa kupima upya usawa wa mwanga, kwa sababu usambazaji wa macho unaweza kubadilika pamoja na nguvu ya mwanga.

Urekebishaji wa Spectral: Viigaji vya Xenon na LED

Kwa viigaji vya jua vya xenon, wigo huamuliwa hasa na chanzo cha taa na vichujio vya macho. Katika maabara nyingi, wigo hauwezi kubadilishwa kwa uhuru. Kwa hiyo, njia sahihi ni kutumia spectrometer iliyorekebishwa kupima wigo katika maeneo kadhaa katika eneo la majaribio. Kwa mujibu wa IEC 60904-4, angalau pointi nne za kipimo zinahitajika.

Jambo muhimu si kufanya wigo uonekane mzuri katika eneo moja tu, bali kuthibitisha kwamba kiigaji kinakidhi daraja la spectral linalohitajika katika eneo husika la majaribio.

Kielelezo 4 Nafasi za kipimo cha spectral

Viigaji vya jua vya LED vina kubadilika zaidi. Usambazaji wao wa spectral kwa kawaida unaweza kubadilishwa kupitia programu, na hivyo kurahisisha kukidhi mahitaji ya spectral ya A+ katika IEC 60904-9. Bado, mkengeuko wa spectral, ambao mara nyingi hujadiliwa kupitia tathmini inayohusiana na SPD, unapaswa kuwekwa chini iwezekanavyo.

Jambo moja la kivitendo ni kwamba viigaji vya LED kwa kawaida hujengwa kutoka kwa bodi nyingi za mzunguko wa LED. Hii inaweza kusababisha usawa wa spectral unaoonekana katika eneo la majaribio. Kwa sababu hii, ni bora kupima pointi zaidi badala ya kutegemea tu mahitaji ya chini.

Jambo lingine muhimu: viigaji vya LED vinaweza kufikia mabadiliko makubwa ya mwanga bila vichujio, lakini wigo wao unaweza kubadilika katika viwango tofauti vya mwanga. Wakati wowote mpangilio wa mwanga unabadilika kwa kiasi kikubwa, wigo unapaswa kupimwa tena badala ya kudhaniwa kuwa haujabadilika.

Muhtasari: Urekebishaji ni Msingi wa Kipimo cha PV

Urekebishaji wa kiigaji cha jua ni mojawapo ya misingi ya upimaji sahihi wa moduli za PV. Katika maabara, lengo kuu ni kufikia kipimo sahihi na kisha kuhamisha thamani za ubora wa juu za urekebishaji kwa vifaa vya kumbukumbu vya pili.

Katika mistari ya uzalishaji, mkakati wa urekebishaji unaweza kuwa tofauti kwa sababu kasi, kurudia, utulivu wa vifaa, na udhibiti wa mchakato wa kiwanda vyote vinakuwa sehemu ya mfumo wa kipimo. Lakini kanuni ya msingi inabaki sawa: chanzo cha mwanga lazima kidhibitiwe, kithibitishwe, na kieleweke.

Kazi ya kupima mionzi ya jua na kupima spectral inahitaji uangalifu mkubwa. Nafasi ya seli ya kumbukumbu, kutokuwa sawa kwa eneo la majaribio, mabadiliko ya vichujio, usambazaji wa spectral wa LED, na udhibiti wa joto vinaweza kuathiri matokeo ya mwisho ya nguvu. Katika upimaji wa PV, makosa madogo hayabaki madogo kwa muda mrefu.

Maoni ya Ooitech

Kama msambazaji wa vifaa vinavyofanya kazi na mistari ya uzalishaji wa moduli za jua, Ooitech inaona urekebishaji wa simulator ya jua si kama mpangilio wa mara moja, bali kama sehemu ya mfumo mzima wa udhibiti wa ubora wa kiwanda. Kwa utengenezaji wa moduli wenye kiwango cha juu cha uzalishaji, kipimo cha IV na simulator ya jua lazima zilingane na taratibu wazi za urekebishaji, vifaa vya kumbukumbu thabiti, na mafunzo ya vitendo kwa waendeshaji; vinginevyo, usahihi wa maabara unaweza usihamishwe kwenye kurudiwa kwa mstari wa uzalishaji. Changamoto halisi ni kusawazisha usahihi na ufanisi wa kila siku wa utengenezaji, hasa wakati teknolojia za kisasa za moduli na viwango vya juu vya nguvu vinafanya makosa madogo ya kipimo yaonekane zaidi.