Comparație Newtech Sisteme de celule cu film subțire 3 x 1kWp - Descărcare gratuită PDF
1 Utilizarea activă a energiei solare, fotovoltaice Biroul Federal al Energiei SFOE Raport final PV P + D, DIS/83893, octombrie 2003 Comparație Newtech Sisteme de celule cu film subțire 3 x 1kWp pregătite de: C. Renken, Dr. H. Häberlin Berna Universitatea de Științe Aplicate Jlcoweg 1, 3400 Burgdorf
2 Proiect pilot și demonstrativ fotovoltaic Newtech comparație 3x 1kWp sisteme de celule cu film subțire Raport final de: C. Renken și Dr. H. Häberlin Berna Universitatea de Științe Aplicate Universitatea de Tehnologie și Informatică (HTI) Laboratorul de fotovoltaică Burgdorf Jlcoweg 1 CH-3400 Burgdorf în numele ADEV Burgdorf, Postfach 422, CH-3401 Burgdorf Construcția sistemului finanțat de: Oficiul Federal pentru Energie (BFE) Apă măsurătorile Oficiului și Energiei din Cantonul Berna (WEA) finanțate de: Societatea Oficiului Federal pentru Energie (SFOE) Mont Soleil (GMS) Localnet AG, Burgdorf Elektra Baselland Liestal (EBL) octombrie 2003 Proiect SFOE nr.
5 Cuprins 1 Introducere 1 2 Descrierea sistemului PV sisteme Newtech Messtechnik 3 3 Rezultatele măsurătorilor pe termen lung Newtech Newtech Newtech Compararea nivelurilor de utilizare DC și a factorilor de corecție a generatorului Influența stratului de zăpadă și începutul regenerării în primăvară Măsurători ale curbei caracteristice curent-tensiune 11 4 Observații finale și perspectivă 14 5 Mulțumiri 15 6 Publicații 15 7 Anexa 16 Definiția și semnificația veniturilor și pierderilor standardizate 16
7 Cele 3 generatoare solare sunt după cum urmează: Fig. 2: Sistem Newtech 1 celule de diselenură de cupru indiu (celule CuInSe 2 sau celule CIS) 24 cablare a modulului Siemens ST 40 (40Wp) încadrată = 3 șiruri de 8 module în serie Putere nominală STC P nominală STC = 960W Măsurată: P STC 1010W U MPP = 132,8V I MPP = 7,23A U oc = 177,6V I sc = 7,7A Coeficient de temperatură la P MPP = -0,33%/K Suprafață a generatorului solar = 10,21m 2 1 rând de înălțime Fig. 3: Sistem Newtech 2 celule tandem din siliciu amorf (celule tandem a-si) 20 cablare modulă Solarex Millennia MST 43-LV (43Wp) = 2 șiruri de 10 module din seria STC- Putere nominală P STC-nominală = 860W Măsurată: P STC 810W U MPP = 165,0V I MPP = 5,2A U oc = 227,0V I sc = 6,6A Coeficient de temperatură la P MPP = -0,22%/K Suprafața generatorului solar = 16,37m 2 2 rânduri de înălțime Fig. 4: Celule triple din siliciu amorf Newtech (celule triple a-si) 16 cablare modul Uni-Solar US-64 (64Wp) încadrată = 2 șiruri de 8 module în seria nominală STC ziune P STC nominal = 1024W Măsurat: P STC 1000W U MPP = 132,0VI MPP = 7,76A U oc = 190,4VI sc = 9,6A Coeficient de temperatură la P MPP = -0,21%/K zona generatorului solar = 16, 20m 2 2 rânduri de cote 2
9 Din toate cele 3 subsisteme: Curent continuu Puterea generatorului solar Tensiunea directă alimentată în rețea Tensiunea rețelei de alimentare activă la punctul de alimentare al unei faze Din aceste măsurători se formează și se salvează medii de 5 minute. În caz de erori de funcționare, valorile măsurate de 2 secunde sunt salvate într-un fișier de eroare. Datele sunt transmise automat zilnic printr-o conexiune modem prin GSM, apoi salvate și procesate pentru analiză. Piranometru CM11 3x senzor de contact PT100 senzor PT100 Radiație solară Nivel generator Temperatura modulului fiecărui generator solar Temperatură ambiantă Datalogger CR10X HTA Burgdorf Transmisie date prin modem GSM Evaluare date Tensiune continuă DC curent curent alternativ Newtech 1 24 Siemens ST40 Module CIS = sursă de alimentare 3x 230V/50Hz faza L1 Newtech 2 20 BP Solarex MST43 Tandem-a-Si-Module Top Class Spark = Faza L2 Newtech 3 16 Uni Solar US-64 Triple-a-Si-Module Top Class Spark = Faza L3 Top Class Spark Figura 5: Schema bloc a sistemului PV Newtech cu dispozitiv de măsurare. Figura 6: Măsurare meteorologică de referință de către HTA Burgdorf. Detectarea iradierii la nivelul generatorului cu un piranometru încălzit. Achiziționarea temperaturii ambiante. În plus, temperatura modulului celor 3 generatoare solare este înregistrată (nu este vizibilă în această imagine!). Al 4-lea
11 Fig. 7: Statistici anuale standardizate pentru 2002 pentru sistemul Newtech 1 CIS cu Siemens ST40. Randament specific anual de energie în 2002: 1091kWh/kWp, pondere energetică de iarnă 31,8%. Dacă, pe de altă parte, randamentul anual de energie din 2002 este legat de producția STC de 1004 W măsurată efectiv în aprilie 2002, randamentul anual specific de energie al sistemului este încă de 1043 kwh/kwp. Fig. 8: Statistici standardizate 2003 (ianuarie septembrie) ale sistemului CIS Newtech 1 cu Siemens ST40. O ușoară degradare a putut fi observată doar în lunile foarte calde de vară. Cu toate acestea, sistemul are în continuare cel mai mare randament specific de energie dintre toate sistemele fotovoltaice Burgdorf. La sfârșitul lunii septembrie 2003, fabrica producea deja la fel de mult ca în tot anul
15 3.1.5 Influența stratului de zăpadă și începutul regenerării în primăvară Problema stratului de zăpadă cu Newtech 1 și 3 și începutul regenerării (parțiale) poate fi văzută clar în statisticile lunare normalizate din februarie 2003: Figura 15: Statistici lunare normalizate pentru sistem Newtech 1 pentru februarie În zilele de 1, 4, 5, 6, 7 și a căzut puțină zăpadă, ceea ce a dus la o acoperire temporară de zăpadă, care poate fi recunoscută prin pierderile mai mari de L CM în aceste zile. Datorită suprafeței netede a sticlei și a instalării verticale a modulelor, pierderile de randament sunt relativ modeste. Fig. 16: Statistici lunare normalizate pentru sistemul Newtech 3 pentru februarie În zilele de 1, 4, 5, 6, 7, a căzut niște zăpadă, ceea ce a dus la un strat temporar de zăpadă. Comparativ cu Figura 15, pierderile L CM și, astfel, pierderile de randament în aceste zile (și în ziua următoare 2.2.) Sunt semnificativ mai mari. În zilele cu strat de zăpadă, suprafața ușor ondulată a modulelor are un efect negativ, deoarece împiedică alunecarea zăpezii. În perioada vremii bune de la încolo, are loc o regenerare treptată prin faptul că pierderile L CM scad încet și PR crește oarecum. 10
22 Evenimente speciale de funcționare: Oprirea pe termen scurt a sistemelor datorită lucrării la tehnologia de măsurare Măsurători ale curbei caracteristice UI pe generatoarele solare Măsurători curbe caracteristice UI pe generatoarele solare Deconectarea rețelei pe termen scurt IU Măsurători ale curbei caracteristice pe generatoarele solare Deconectarea scurtă a rețelei pentru aproape întreaga zi Deconectarea rețelei Măsurările curbei caracteristice UI pe generatoarele solare Comentariu Statisticile lunare standardizate pentru cele trei sisteme sunt disponibile de la autor sau de la gestionarea programului fotovoltaic BFE c/o NET Nowak Energie & Technologie AG, Waldweg 8, CH-1717 St. Ursen. 17