Peavoolu päikesepaneelide TOPCon ja BC Rooftop empiiriliste andmete võrdlus ühe aasta kohta
Andmeallikas: Photovoltaic News
N-tüüpi TOPCon elemendid on muutunud turul suurepärase efektiivsuse ja töökindlusega peavoolutooteks, mille turuosa on 2024. aastal umbes 80%. Sellele vaatamata on toodete diferentseerumise saavutamiseks ja toodete väärtuse tõstmiseks ägeda konkurentsiga turul paljud paljud fotogalvaanilised ettevõtted on keskendunud BC-tüüpi monofacial moodulitele ja muutnud need peamisteks toodeteks katusel fotogalvaanilise elektrienergia turul.
BC-moodulid on teoreetiliselt väga sobivad katusepaigaldusrakendusteks tänu oma suurele esivõimsusele. Katusepaigalduskeskkonnas saab BC-rakkude kahepoolset puudust oluliselt leevendada. Hiljuti teatas JinkoSolar, et on Jiangxis läbi viinud põhjaliku välikatseuuringu.
Jiangxi mussoonniiske kliima ja keskmine temperatuur -5 kuni 35 kraadi aastaringselt loovad ideaalsed looduslikud tingimused erinevate fotogalvaaniliste moodulite toimivuse hindamiseks. See aitab sügavalt mõista erinevate moodulite toimivust tegelikes rakendustes, luues seeläbi teadusliku aluse tulevaseks tootearenduseks ja turustrateegiateks.
Mooduli teave
See uuring hõlmab teatud tootja toodetud TOPCon mooduleid ja BC mooduleid. Kõik moodulid on paigaldatud hoone katusele, et tagada mõõtmisandmete täpsus ja kooskõla. Selle uuringu põhieesmärk on põhjalikult analüüsida nende kahe komponendi jõudlust ja LCOE potentsiaali tegelikes rakendustes ning pakkuda klientidele usaldusväärseid ja tõhusaid elektritootmislahendusi. Test hõlmas kahte tüüpi komponente: N-tüüpi TOPCon komponente võimsusega 575 W ja BC komponente võimsusega 575 Wp teiselt tootjalt, iga komponendiga 18. Need paigaldati fikseeritud kronsteinile, mille kalle oli seatud 0 kraadile. Kõik komponendid olid varustatud ülitäpsete anduritega, et jälgida reaalajas energiatootmise andmeid, et tagada testitulemuste täpsus ja usaldusväärsus.
Katse käigus koguti täielikult mitmeid põhiandmeid, sealhulgas alalispinge, voolutugevus, võimsus, komponentide temperatuur, esikiirgus, tuule kiirus, tuule suund, ümbritseva õhu temperatuur, suhteline õhuniiskus ja õhurõhk. Need andmed annavad üksikasjalikku teavet, mis võimaldab meil komponentide toimivust põhjalikult analüüsida ja võrrelda.
Testi tulemused
11 kuu jooksul 14. augustist 23. augustist 15. juulini 2024 täheldati mõningaid olulisi kliima ja jõudluse muutusi. Juunis registreeriti suurim ööpäevane keskmine kiirgustihedus 273 W/m² ja juulis registreeritud kõrgeim temperatuur 39,7 kraadi. Väikseim kiirgustihedus 104W/m² ja ümbritseva õhu temperatuur -5 kraadi registreeriti vastavalt jaanuaris ja veebruaris. 2024. aasta aprilli sagedased vihmasajud (20 vihmapäeva) tõid kaasa kiirgustiheduse vähenemise, mis omakorda mõjutas moodulite elektritootmist. Isegi selliste pidevate vihmaste tingimuste korral oli TOPCon moodulite võimsus 0,33% kõrgem kui BC moodulite oma. Kõrgete temperatuuride ja pikkade päevade saabudes juunis näitasid TOPConi moodulid aga oma suurepärast jõudlust, võrreldes BC moodulitega 1,95% rohkem energiat. See märkimisväärne kasum mitte ainult ei tõesta TOPCon moodulite kohanemisvõimet kõrge temperatuuriga keskkondades, vaid toob esile ka nende kõrge efektiivsuse suvel.
Lisaks oli lumehooajal jaanuarist veebruarini madala kiirgustiheduse ja madala ümbritseva õhu temperatuuri kahekordsel mõjul TOPCon moodulite energiatootmine 0.52-0,53% kõrgem kui BC omal. moodulid. Need andmed kinnitavad veelgi TOPCon moodulite suurepärast jõudlust külmas kliimatingimustes, eriti talvel, kui valgus ja temperatuur on madalad. Katsetulemused näitavad, et TOPCon moodulitel on energiatootmise efektiivsuses märkimisväärsed eelised, kuna võimsus vati kohta on kuni 1,95% suurem kui BC moodulite oma katsetsükli jooksul, mis on tingitud nende suuremast elektritootmisvõimsusest (kWh/kW). ) ja kõrge töökindlus kogu tsükli jooksul.
See tulemus näitab täielikult, et isegi ilma kahekülgsuse tegurit arvesse võtmata toimivad TOPConi moodulid katuserakendustes paremini, vähendades alginvesteeringukulusid ja LCOE-d, parandades samal ajal energiatootmist ja toote jõudlust.
Andmete analüüs
Põhjus, miks TOPCon moodulid suudavad saavutada suuremat võimsust, on peamiselt tingitud nende madalamast töötemperatuurist. See võimaldab tal säilitada kõrge energiatootmise efektiivsust kõrge temperatuuriga keskkonnas suvel, kui teised moodulid üldiselt vähendavad energiatootmist temperatuurikoefitsientide tõttu, saavutades seeläbi suurema energiatootmise kasu vati kohta. Testi ajal oli TOPCon moodulite keskmine töötemperatuur alati madalam kui teiste tootjate BC moodulitel. Kui mõlema mooduli temperatuurikoefitsient on umbes -0,29%/kraad , on BC-moodulite voolutootmise sumbumine kõrge temperatuuri tõttu oluliselt suurem kui TOPCon moodulitel.
Põhimõtteliselt laiendavad BC-elemendid efektiivset energiatootmispiirkonda, viies elemendi esiküljel olevad elektroodvõrgu jooned elemendi taha. Sellel disainil on ilmsed eelised rakkude muundamise tõhususe parandamisel katusel asuvates fotogalvaanilistes süsteemides, mis ei sõltu eriti kahepoolsest elektritootmisest. See disain toob aga kaasa ka mõningaid väljakutseid. Praktilistes rakendustes põhjustab pinge koondumine BC-mooduli tagaküljele mooduli pinna kumeruse ja paindumise, mis omakorda mõjutab selle töökindlust ja efektiivsust. See nähtus on eriti ilmne juunis ja juulis. Kui maksimaalne temperatuur võib ulatuda 37 kraadini, võib mooduli pinnatemperatuur keskpäeval isegi ületada 60 kraadi. See kõrge temperatuuriga keskkond ei mõjuta mitte ainult BC-mooduli energiatootmise efektiivsust, vaid võib kiirendada ka materjali vananemist, mõjutades seeläbi mooduli pikaajalist töökindlust ja jõudlust.
Kokkuvõte
Selles uuringus registreeritakse ja võrreldakse TOPConi moodulite ja BC-moodulite toimivust katuserakenduse stsenaariumis üheaastase tsükli jooksul. Selle võrdluse kaudu on eesmärk hinnata nende kahe suhtelist konkurentsivõimet kulutasuvuse ja energiatoodangu osas. Tulemused näitavad järgmisi põhitulemusi:
1) TOPCon moodulid on oma suurema elektritootmisvõimsusega (kilovatt-tundides kilovati kohta) kuni 1,95% kõrgemad kui BC moodulid eesmise elektritootmise osas. Isegi kui me ignoreerime selle bifacial elektritootmise eeliseid, näitab TOPCon endiselt tugevamat potentsiaali katuserakendustes.
2) Uuringus leiti, et kahe mooduli kiirgustiheduse, temperatuuri ja elektrienergia tootmise vahel on oluline lineaarne korrelatsioon. Täpsemalt, kiirgustiheduse ja temperatuuri tõustes on TOPCon moodulite energiatootmise kasv eriti oluline.
3) TOPCon moodulid näitavad paremat jõudlust vähese valguse tingimustes hommikul ja õhtul. See on eriti oluline praktilistes rakendustes, kuna see tähendab, et TOPCon moodulid saavad lühikese päikesepaiste ajal tõhusamalt kasutada piiratud valgusressursse.
Nendele andmetele tuginedes soovitab JinkoSolar tulevikus läbi viia täiendavaid elektritootmise efektiivsuse testimise ja seireuuringuid, et pakkuda kasutajatele teaduslikumaid ja täpsemaid lahendusi.