簡単に言えば、太陽光発電モジュールの効率は、太陽光から電気への変換率として記述することができます。典型的なPVモジュールの効率は15%から20%の範囲ですが、市場で最も効率的なPVモジュールは22%を少し超えて効率的です。一部のラボプロトタイプは40%を超える効率値に達していますが、依然として法外に高価で、商用には利用できません。
太陽光発電モジュールの効率は、太陽光がどれだけ電気に変換されるかを表します。たとえば、効率が 20% のパネルを 1000 ワットの太陽光の下に配置した場合、1 時間あたり 200 ワット時の電力が生成されます。
異なるブランドのPVモジュールがすべて同じ日光にさらされている場合、最も効率の高いPVモジュールは1日あたり最大量の電力(Kwh)を生成します。
1. なぜ効率がそんなに低いのですか?
PVモジュールの効率はしばしば誤解されます。天然ガス発電所の効率は50%を超えており、ソーラーパネルは20%で非常に非効率的であるようです。しかし、これらを実現できれば、次のことを理解できるかもしれません。
天然ガス、化石燃料などは、すべて制御された条件下で容量を放出し、エネルギー損失を可能な限り低減し、作業を電気に変換します。
太陽光発電モジュールは、太陽光が通常モジュールの表面に輝くときに、光の一部を電気に変換します。太陽光の波長の中には、発電能力を持たないものや発電能力が非常に低いものがあり、赤外光の中には発熱効果が優れ、発熱が光電変換効率に影響を与えるものもあります。したがって、PVモジュールにできることは、できるだけ多くの光を吸収することですが、すべてを使用することはできません。
さらに、火力発電は化石燃料を購入しなければならず、燃焼すると排出物が排出されますが、PVモジュールの動作を可能にする太陽光は無料で清潔です。
太陽光発電モジュールはしばしば非効率的であると批判され、変換効率20%の1,000ワットのモジュールは800ワットを無駄にしているようです。しかし、PVモジュールがなくなる前に、1000ワットの太陽光をすべて無駄にしていたことを考えてみてください!
PVモジュールは、そうでなければ無駄になる豊富なリソースから電力を得ていると言うのは本当です。さらに、資源量と比較して、化石燃料の資源は限られており、鉱業にはコストが必要であり、すべての非効率性は燃料の浪費、運営費、およびより多くの温室効果ガスにつながります。
太陽電池モジュールの変換効率が約20%であっても、分母太陽光の資源は無制限であり、唯一の制限は床面積が大きくなる可能性があるため、科学者は効率を向上させ、可能な限りコストを節約しようとしています。
PVモジュールが効率クラスの下位にある場合でも、太陽エネルギーの使用には影響しません。実際には、変換効率が低いということは、多くの場合、ソーラーシステムがより安価な投資を必要とし、潜在的に短い回収期間を必要とすることを意味します。より高い効率は、通常、より高度な技術を意味し、したがって、より高い価格を伴う。この場合、余分な節約が余分なコストを補うことができることを確認する必要があります。最高のROIと最短の回収期間を達成するPVモジュールは、必ずしも最も効率的ではありません。
2. PVモジュールの効率を計算する方法は?
PVモジュールの効率は、ソーラー業界全体で使用されている一連の標準試験条件(STC)によって計算されます。それらは、平方メートルあたり1,000ワットの光源と25°CのPVモジュール表面温度を有する実験室条件下で試験された。 同様に、テスト光源は、大気中を伝播する太陽光を完全にシミュレートする必要があります。
家庭や企業にPVモジュールを設置する場合、現場の条件は理想的な実験室の条件とは異なります。その結果、PVモジュールによって得られる実際の効率は、実験室の効率とは異なります。ただし、標準効率定格は、同じ条件下でPVモジュールを比較するのに便利です。
PVモジュールは、セルの公称動作温度を表すNOTTと呼ばれる他の条件下でもテストできます。これらの条件は、一般的なプロジェクトサイトをシミュレートするように設計されており、NOCT効率テストでは、STCテストで無視された要因が考慮されます。ただし、どちらもパネル効率の参照値であることに注意してください。ソーラーパネルがあなたの家で達成できる正確な性能を理解するには、オンサイト評価に基づいてプロフェッショナルなデザインを取得する必要があります。
さらに、CQC太陽光発電モジュールのリーダー認定では、エネルギー効率製品のレベルも規定されています。モジュールの変換効率の計算は、フレームやセル間のギャップなど、セル以外の冗長領域がモジュールに含まれているため、バッテリの変換効率とは異なります。待つ。この製品の効率定格は、CQC PVモジュール・リーダー証明書から知ることができます。
3. モジュールの発電効率を高めることもできます。
太陽電池製造技術の発展に伴い、太陽電池モジュールはより効率的になりました。この要因は、コンポーネントを使用する住宅所有者や企業の制御を超えています。しかし、賢明な設計決定は、太陽系の効率を向上させることもできます。
PVモジュールの角度効率損失は、設計プロセスにおいて非常に重要な要因です。PVモジュールの向きは発電効率に影響を与え、最適な位置、最適な傾きに配置されると、発電量が増加します。
正面から太陽光を受ける太陽光発電モジュールは、斜めに太陽光を受けるモジュールよりも多くの電力を生成します。理想的には、コンポーネントは直射日光の下で効率を最大化する方向を持つ必要があります。
太陽光発電会社は、さまざまなソフトウェアソリューションを使用して、PVモジュールの角度を計算し、効率を最大限に高めています。北半球に住んでいる場合、障害物のシェーディング要因を除いて、南向きの屋根は通常最も多くの日光を受けます。南半球の国では、北向きの屋根が最適です。
地上に取り付けられたPVモジュールは、向きの柔軟性が高く、ブラケットの向きとブラケットのトラッキング性能から発電を最大化する正確な角度を計算することで、ブラケットをそれに応じて調整できます。
設置の品質はPVモジュールの品質と同じくらい重要であるため、資格のあるソーラーEPC企業と協力することは非常に重要ですが、適切な製品を選択し、その製品認証を確認することが重要です。