Primul punct: „Scor complet” în laborator VS „Performanță” în lumea reală
Vedeți „1 kilowatt” (1 kW) pe eticheta plăcii, care are un nume științific: „putere nominală”.
Cum a fost obținut acest număr? A fost măsurat în condiții de laborator extrem de ideale, cunoscute oficial ca „Standard Test Conditions” (STC).
Intensitate perfectă a luminii: 1.000 de wați de lumină solară pe metru pătrat-aproximativ la fel de puternică ca soarele direct deasupra capului la prânz, la ecuator, vara.
Exact temperatura potrivită: temperatura panoului trebuie menținută constant la 25 de grade (caldă la atingere).
Spectrul ideal: Compoziția spectrală a luminii solare trebuie, de asemenea, să corespundă unui standard specific.
Gândiți-vă la asta-în viața reală, cât de des avem un astfel de mediu de „scor perfect”?
La răsărit și la apus, unghiul soarelui este scăzut, iar intensitatea este scăzută. În noros, înnorat sau ziua este ceață -- cantitatea de lumină solară este, în cea mai mare parte, blocată. Chiar și în zilele însorite, unghiul soarelui se schimbă continuu, așa că, deși în unele zile este probabil ca panoul să nu fie perpendicular, este totuși foarte dificil să mențineți panoul perfect perpendicular, chiar și în cele mai bune zile.
Acest lucru este similar cu un atlet care se desfășoară pe o pistă ideală fără vânt, făcând cea mai bună performanță, dar apoi trebuie să concureze cu vântul, ploaia, suprafața proastă și, prin urmare, performanța lor se schimbă.
Ca urmare, puterea reală de ieșire a panoului este rareori de 1 kilowatt.
Al doilea punct: Orele de vârf de soare
Acesta este conceptul cheie pentru înțelegerea producerii de energie solară.
Indiferent dacă condițiile sunt bune, soarele nu strălucește la intensitate maximă timp de douăzeci-patru de ore pe zi, avem o intensitate intermitentă a orelor de lumină solară în fiecare zi, de la răsărit până la apus.
Acesta este motivul pentru care folosim conceptul numit „Peak Sunshine Hours”.
În termeni de bază, convertește energia solară totală primită în timpul zilei într-un echivalent de energie solară a unui număr de ore de lumină solară completă (adică, 1000 wați/m² conform STC).
De exemplu, într-o anumită zi într-o anumită locație, energia luminii solare este echivalentă cu 4 ore de plin soare. Adică 4 ore de vârf de soare.
Deci, generarea de energie teoretică pentru panoul dvs. etichetat de 1 kW-în ziua respectivă este:
1 kW × 4 ore=4 kilowatt-ore (4 kWh)
Acest lucru nu înseamnă că panoul funcționează doar 4 ore, înseamnă că variația luminii solare disponibile este echivalentă cu o funcționare completă de 4 ore.
Al treilea punct: Există pierderi de sistem
Cei 4 kWh pe care i-am calculat mai sus sunt teoretici. În momentul în care ajunge la contorul de acasă, electricitatea a trecut prin alte câteva „puncte de control”, fiecare implicând o anumită pierdere:
Pierdere de linie: electricitatea s-a mutat de la panou, prin cablu la invertor și, în final, la contor. Deoarece firele au rezistență, ele vor pierde ceva energie la încălzire. Cu cât firul este mai lung, mai subțire și de calitate inferioară, cu atât va fi mai mare pierdere.
Pierderea invertorului: panoul produce electricitate DC, dar casele noastre folosesc AC. Această conversie se face cu un invertor. Chiar și cele mai bune invertoare nu sunt 100% eficiente-majoritatea sunt în jur de 97%-98%, ceea ce înseamnă că 2%-3% din energie se pierde în conversie.
Pierderi de temperatură: Panourile se vor încinge sub lumina directă a soarelui. Temperaturile panoului vor atinge 60 - 70grade Celsius sub lumina soarelui, la temperaturi ridicate; eficiența materialelor semiconductoare care cuprind panourile scade odată cu creșterea temperaturii-ieșirea este mai mică cu creșterea temperaturii-aceasta este o lege fundamentală a fizicii care nu poate fi contestată-prin urmare, puterea nominală a panoului (PUTEREA NOMINALĂ) ar trebui luată în considerare numai la o temperatură ambientală de 25 de grade Celsius. În zilele foarte caniculare (de exemplu, zilele caniculare de vară) ieșirile panourilor pot fi de până la 80 -90 procente din puterea lor nominală.
Praf și umbre: Ieșirea unui șir complet de panouri solare și/sau invertor poate fi afectată semnificativ de praful și umbra obiectelor care acoperă, cum ar fi acoperișuri, copaci și alte structuri. Pentru a asigura un randament maxim, panourile solare trebuie curățate și întreținute în mod regulat.
Alte pierderi minore: Acestea includ contacte slabe ale conectorului, consumul de energie în standby al invertorului etc.
Factorii combinați vor reduce cantitatea de putere reală produsă cu între 5% și 15% sau mai mult. Ca rezultat, cei 4,0 kWh pe care îi produceți teoretic se pot reflecta pe contorul de acasă doar ca 3,6–3,8 kWh, în funcție de proiectarea și instalarea sistemului. Dacă un sistem nu este proiectat bine sau instalat incorect, vor avea loc pierderi mai mari decât cele enumerate mai sus!
Panourile solare își pot pierde eficiența atunci când sunt expuse la temperaturi extrem de calde, dar de obicei, expunerea suplimentară la energia radiantă sau lumina soarelui în timpul lunilor de vară, atenuează o mare parte din această pierdere asociată cu căldura. Prin urmare, chiar dacă temperaturile mai reci din perioadele de toamnă/iarnă produc, în general, eficiențe mai bune de la panourile solare, acestea produc mult mai puțină energie datorită nivelurilor zilnice mai scăzute de radiație solară (în special datorită zilelor mai scurte și unghiurilor solare mai mici).
Diferențele de țară:Statele Unite au o mare varietate de clime regionale. Regiunile din nord-vest oferă cele mai bune resurse de generare solară, inclusiv cele mai multe ore de lumină solară de vârf, în timp ce regiunile sudice cu cele mai mari precipitații constată că există foarte puține ore de lumină solară de vârf.
