Nur weil die Sonne scheint, heißt das noch lange nicht, dass die Leistung Ihres Heimkraftwerks auch hoch ist!

Obwohl Juli und August die beste Sonneneinstrahlung haben, ist die Stromerzeugung nicht am höchsten. Die Monate mit der höchsten Stromerzeugung für PV-Heimkraftwerke sind April und Mai. Die optimale Temperatur für Photovoltaik-Module liegt bei 24-25 Grad Celsius. Hohe Temperaturen im Sommer bedeuten nicht gleich eine hohe Stromproduktion eines Kraftwerks; hohe Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit erhöhen vielmehr die Belastung des Kraftwerks und bringen viele negative Auswirkungen mit sich.

Warum? Der Temperaturanstieg von Photovoltaikmodulen führt dazu.

Genauer gesagt, führt der Temperaturanstieg aufgrund der Temperatureigenschaften des Moduls selbst zu einem Verlust der Ausgangsleistung des Moduls. Bei heißem Sommerwetter kann die Temperatur auf der Rückseite des Moduls bis zu 70 °C erreichen, und die Temperatur der Arbeitsschicht der Zellen im Modul kann sogar 80 °C übersteigen.

Nimmt man den Temperaturkoeffizienten von 0,4%/°C für die Leistung eines PV-Moduls als Beispiel, so beträgt die Spitzenleistung des Moduls bei 25°C 300W, dann ist der Spitzenleistungsverlust bei 80°C = 0,4%/°C * (80-25)°C = 22%, die Spitzenausgangsleistung = 300W * (1-22%) = 234W. Daraus ist ersichtlich, dass der Temperaturanstieg zu einem ernsthaften Verlust der Ausgangsleistung des Moduls führt, während die anderen Bedingungen unverändert bleiben Dies bedeutet, dass 22 % weniger Strom erzeugt wird.

Inzwischen gibt es nicht nur immer mehr Nutzer in ländlichen Gebieten, die farbige Stahlhallen zur Errichtung von Kraftwerken bauen, sondern auch immer mehr gewerbliche und industrielle dezentrale Kraftwerke mit farbigen Stahldächern, die in der Regel so konzipiert sind, dass sie flach aufliegen und mit PV-Modulen bedeckt sind.

Diese Art von Kraftwerk, in der Nähe der Kante der Position der Komponenten für die Luv-Seite, einfache Belüftung, Komponente Temperatur niedrig ist; je weiter weg von der Kante der Position, Lüftungs-Effekt ist schlecht, Komponente Temperatur ist steigende Tendenz. Die unterschiedlichen Betriebstemperaturen der Module an verschiedenen Standorten führen zu einer uneinheitlichen Leistung desselben Modulstrangs, was sich schließlich auf die Stromerzeugung des gesamten Strangs auswirkt und unterschiedliche Auswirkungen auf die Stromerzeugung des gesamten Kraftwerks hat.

Die Auswirkungen des Wetters mit hohen Temperaturen auf die Module sind hauptsächlich die folgenden vier Punkte.

Erstens sinkt dadurch die Ausgangsleistung der PV-Module

PV-Module haben im Allgemeinen drei Temperaturkoeffizienten: Leerlaufspannung, Spitzenleistung und Kurzschlussstrom. Wenn die Temperatur ansteigt, sinkt die Ausgangsleistung des PV-Moduls. Der Spitzentemperaturkoeffizient von PV-Modulen liegt ungefähr zwischen -0,38 ~0,44%/°C, d.h. wenn die Temperatur steigt, sinkt die Leistungsabgabe von PV-Modulen. Theoretisch sinkt die Leistungsabgabe von PV-Kraftwerken mit jedem Grad Temperaturanstieg um etwa 0,44%.

In praktischen Studien hat sich gezeigt, dass kristalline Silizium-Solarzellen bei einer Temperatur von etwa 20 Grad etwa 20 % mehr Strom erzeugen als bei 70 Grad. Mit anderen Worten: Wenn der Standort der PV-Anlage durchschnittliche Lichtverhältnisse aufweist, aber die durchschnittliche Jahrestemperatur relativ niedrig ist, dann ist es für die PV-Solaranlage sogar vorteilhaft, viel mehr Strom zu produzieren als in Gebieten mit zu starkem Licht und zu hohen Temperaturen.

Wie kann der Temperaturanstieg von PV-Modulen im Sommer reduziert werden? 

PV-Module auf dem Dach, wie Menschen, in der Sommerhitze, sondern auch zu lüften und zu kühlen, um zu verhindern, "Hitzschlag"!

Es wird empfohlen, bei Kraftwerken mit PV-Modulen, die flach auf dem Dach verlegt sind, die Lüftungskanäle zu erneuern, wobei höchstens alle vier Säulen Lüftungskanäle hinzugefügt werden sollten, damit beide Enden des Moduls vom Wind erwärmt werden können, wodurch die Temperatur des Moduls gesenkt und seine Stromerzeugungskapazität erhöht wird und die tägliche Wartung und Reinigung erleichtert wird.

Zweitens beeinträchtigen sie die Lebensdauer der Hauptkomponenten des Wechselrichters.

In PV-Anlagen haben die PV-Module Angst vor Hitze, ebenso wie der Wechselrichter. Der Wechselrichter besteht aus vielen elektronischen Komponenten, und die wichtigsten Teile erzeugen bei ihrer Arbeit Wärme. Wenn die Temperatur des Wechselrichters zu hoch ist, verringert sich die Leistung der Komponenten, was wiederum die Lebensdauer des Wechselrichters beeinträchtigt. Belüftung und Kühlung werden berücksichtigt, während die Verlegung von Drähten und Kabeln sowie die Konstruktion und Installation von Anlagen geprüft werden sollten, um zu sehen, ob die Temperatur in einer vernünftigen Weise genutzt werden kann, um die negativen Auswirkungen der Temperatur auf das PV-Solarkraftwerk zu vermeiden.

Wie kann man also einen guten Sonnenschutz für Photovoltaik-Kraftwerke bei hohen Temperaturen gewährleisten?

Das Kraftwerk hat auch eine Kernausrüstung Wechselrichter, auf dem Dach des Wechselrichters installiert, direkte Sonneneinstrahlung im Sommer, die Temperatur der internen Komponenten des Wechselrichters kann mehr als 80 Grad erreichen, wenn es keine gute Wärmeableitung und Belüftung, hohe Temperatur wird auf Solar-Wechselrichter Derating Leistung führen, wird auch die Alterung der internen Komponenten des Solar-Wechselrichter beschleunigen, ist die Maschine anfällig für Ausfall.

Aus diesem Grund muss der Solarwechselrichter vor der hohen Temperatur des PV-Kraftwerks geschützt werden! Der Einbau eines Sonnenschutzes in den Wechselrichter wirkt sich nicht nur auf die Leistung und Lebensdauer des Wechselrichters aus, sondern auch auf die vom Besitzer erzeugte Strommenge. Natürlich kann man unter bestimmten Voraussetzungen auch eine einfache Beschattung für den Solarwechselrichter bauen, solange diese die direkte Sonneneinstrahlung verhindern kann, lohnen sich auch die notwendigen Umbaukosten.

Drittens beeinträchtigt die Bildung eines Hot-Spot-Effekts die Lebensdauer des Moduls

Überhöhte lokale Temperaturen können zu Hot Spots führen, die die Lebensdauer des PV-Moduls beeinträchtigen. Der Hot-Spot-Effekt bezieht sich auf die Tatsache, dass unter bestimmten Bedingungen ein Solarzellenmodul, das in einer Reihe von Zweigen verschattet ist, als Last verwendet wird, um die von anderen Solarzellenmodulen, die Licht haben, erzeugte Energie zu verbrauchen, und das verschattete Solarzellenmodul erwärmt sich zu diesem Zeitpunkt. Der Hot-Spot-Effekt zerstört bis zu einem gewissen Grad die Solarzellen, ein Teil der von den Solarzellen mit Licht erzeugten Energie kann von den verschatteten Zellen verbraucht werden, und der Hot-Spot-Effekt in PV-Anlagen führt direkt zu einer 30 %igen Verkürzung der Lebensdauer von PV-Modulen, was langfristig zu einem Ausfall der Module führen kann.

Während der Hochtemperatursaison werden die Photovoltaikmodule durch Vogelkot, Unkraut, Blätter usw. beschattet und sind anfällig für den Hot-Spot-Effekt, bei dem die lokale Temperatur der Photovoltaikmodule über 100 °C erreichen kann. Der Hot-Spot-Effekt verringert die Leistung des PV-Moduls, was zu einem Verlust an Ausgangsleistung für den gesamten PV-Modulstrang führt.

Wie kann der Hot-Spot-Effekt in PV-Anlagen erkannt und verhindert werden?

Während der sommerlichen Hitzeperiode können Fachleute aufgefordert werden, Infrarot-Wärmebildkontrollen an PV-Anlagen durchzuführen, um Probleme zu erkennen und rechtzeitig zu lösen, um Kraftwerksausfälle und Sicherheitsunfälle zu vermeiden.

Viertens: Der PID-Effekt führt zum Ausfall von Komponenten

PID-Effekt (Potential Induced Degradation), auch bekannt als potenzialinduzierte Degradation, ist das Einkapselungsmaterial des Batteriemoduls und seine obere und untere Oberfläche Materialien, die Zelle und seine geerdeten Metallrahmen zwischen der Hochspannungseffekt der Ionenwanderung, und verursachen das Phänomen der Komponente Leistungsabfall. Eine unsachgemäße Kühlung von PV-Kraftwerken bei heißem Wetter kann leicht den PID-Effekt hervorrufen und zum Ausfall der Module führen. Der Grund dafür ist, dass PV-Module unter der abwechselnden Einwirkung von Wasserdampf und hohen Temperaturen während der Nutzung nur schwer über einen längeren Zeitraum dicht gehalten werden können. Dies kann dazu führen, dass sich eine große Menge an Ladung auf der Zelloberfläche im Inneren des Moduls ansammelt, was den Passivierungseffekt beeinträchtigt und schließlich zu einem Rückgang der Moduleffizienz führt, wobei die Stromerzeugung sogar um mehr als die Hälfte sinkt.

Seit seiner Entdeckung im Jahr 2005 ist der PID-Effekt ein wichtiges Thema für PV-Unternehmen und Forschungsinstitute. Obwohl die Gründe dafür nicht ganz klar sind, wird allgemein angenommen, dass der PID-Effekt eher in Küstengebieten auftritt, wo die Luftfeuchtigkeit steigt und der Salzgehalt hoch ist.

Wie kann der PID-Effekt in Solarmodulen verhindert werden?

In Langzeitversuchen hat die Industrie auch einige Methoden zur Vermeidung des PID-Effekts entwickelt. Die drei wichtigsten sind: negative Erdung des Serienmoduls oder Anlegen einer positiven Spannung zwischen Modul und Erde bei Nacht; weitere Verbesserung der Lebensdauer und Qualität der EVA-Folie und Optimierung des Verkapselungsprozesses; Änderung des Emitters der Zelle und der SiN-Minus-Reflexionsschicht.

Gemäßigte Klimazonen. Mit steigender Temperatur nimmt der Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage ab. Aufgrund des Einflusses des klimatischen Umfelds kommt es zu einem allgemeinen Temperaturverlust von 2 % oder 3 %, und der durch hohe Temperaturen in tropischen Gebieten verursachte Verlust ist etwa dreimal so hoch, was unmittelbar zu einer Verringerung der Stromerzeugungskapazität des Kraftwerks führt.

Fazit: Photovoltaik-Kraftwerke sind anfällig für hohe Temperaturen, was durch eine vernünftige Auslegung der Anlage bis zu einem gewissen Grad verbessert werden kann. Sorgen Sie für die Belüftung und Wärmeableitung der Module und Wechselrichter, Verteilerkästen, eine vernünftige Auslegung entsprechend den örtlichen Gegebenheiten, die rechtzeitige Beseitigung der auf den PV-Paneelen angesammelten Asche, stellen Sie sicher, dass die Module offen und frei von Verunreinigungen sind, und achten Sie auf die Wartung der Kabel, um eine möglichst optimale Stromerzeugung zu erreichen.