انواع تلفات در سیستم PV

تلفات ناشی از فرآیند میدانی یک ژنراتور PV باید به منظور تخمین دقیق خروجی برق واقعی آن ارزیابی شود. زیان های بعدی باید در نظر گرفته شود. در شکل زیر انواع تلفات مورد نظر برای سیستم های سلول خورشیدی نمایش داده شده است که در ادامه چند نوع مهم آن معرفی می شوند.

شکل 1 ) تلفات سلول های خورشیدی

تلفات کثیفی :

کارایی سیستم های خورشیدی فتوولتائیک عمدتاً به شرایط محیطی بستگی دارد و عوامل مختلفی برای تصمیم گیری در مورد کارایی واقعی پانل ها در طول فرآیند آنها به چشم می خورد. یکی از این جنبه ها کثیفی است. به زبان ساده، کثیفی نشان دهنده تجمع گرد و غبار و ذرات خاک بر روی صفحات خورشیدی است. با این حال، در یک مفهوم عملی، تعریف کثیفی می تواند بسیار گسترده تر از آن باشد.

به عنوان مثال، چندین محقق از تحقیقات خود به این نتیجه رسیدند که مدفوع پرندگان می تواند کارایی پنل را به طور جدی کاهش دهد، و بنابراین، آنها در حین تخمین تلفات کثیفی به این مورد نیز فکر می کنند. آب یا مخلوطی از مواد شوینده و آبی که برای تمیز کردن پانل ها چندین بار مورد  استفاده قرار می گیرند، یک لایه بر روی پانل ها باقی می گذارد. این را نیز می توان شرایط کثییفی نامید.

شکل 2 ) تلفات ناشی از کثبفی پانل های خورشیدی و اثرات آن بر روی نمودار

تلفات انعکاس:

زمانی که منحنی تابش تابش خورشیدی از جهت عمودی روی پوشش یک ژنراتور PV تغییر می کند، خرابی های انعکاس رخ می دهد که باعث تخمین بیش از حد سیستم PV در شرایط میدانی می شود. این تلفات با پوشش بیرونی با یک لایه ضد انعکاس کاهش می یابد.

تلفات طیفی:

تابش خورشیدی با توزیع طیفی گسترده نشان داده می شود زیرا مقدار جرم هوا (Air Mass) در طول روز تغییر می کند. تابش خورشیدی شامل فوتون هایی با انرژی های کاملاً متمایز است. فوتون هایی با انرژی کمتر از انرژی باندگپ جذب نمی شوند و در نتیجه استفاده نمی شوند. در مورد فوتون‌هایی با انرژی گسترده‌تر از انرژی باند، فقط مقداری از انرژی مشابه انرژی شکاف باند معتبر است. انرژی اضافی فقط به عنوان گرما در شبکه کریستالی پخش می شود.

تلفات عدم تطابق:

ضریب I-U ماژول های PV از نوع دقیق و همان کارخانه می تواند از یک ماژول به ماژول دیگر متفاوت باشد. با توجه به جزئیات تامین کنندگان، MPP یک ماژول تحت STC می تواند تا 10٪ از ویژگی های دیتاشیت جابجا شود. با ترکیب‌های سری و موازی ماژول‌ها در یک ژنراتور PV، ویژگی‌های مختلف I-U تلفات توانی را ایجاد می‌کنند که تلفات عدم تطابق نامیده می‌شوند.

به عنوان مثال، برای تعیین کمیت تلفات عدم تطابق، اقداماتی انجام شد که در آن ژنراتور PV از 36 ماژول یکسان ایجاد شد و سپس با تخمین‌هایی که در آن پارامترهای کارخانه‌ای از 36 ماژول خاص استفاده شده بود، مقایسه شد و نتایج نشان‌دهنده تلفات عدم تطابق در حدود 3 درصد بود.

تلفات سایه:

ویژگی های ژنراتورهای PV تحت تأثیر وجود سایه جزئی به ویژه در شرایط بهره برداری مقدار حداکثر توان ، ضریب پر شدن و کارایی سیستم PV متغیر است. بنابراین، انتخاب مکان مناسب برای ژنراتور PV برای کنترل سایه جزئی در طول فرآیند سیستم PV بسیار ضروری است.

تلفات خارجی:

در یک سیستم واقعی، توان حاصل از ژنراتور PV دقیقاً برابر با توان ورودی به واحد تهویه برق متصل نیست. برای محاسبه این توان ورودی، تلفات ناشی از افت ولتاژ ناشی از مقاومت خط و دیودهای مسدود کننده باید در نظر گرفته شود. تلفات تولید شده توسط مقاومت خطوط اتصال (تلفات اهمی) از سیستم PV باید بر اساس طول و قطر خطوط برآورد شود. این مقاومت به عنوان مقاومت سری مدل PV در نظر گرفته می شود.

در هر رشته ای که ژنراتور PV را تشکیل می دهد، دیودهای مسدود کننده به صورت سری به این رشته ها متصل می شوند. اگر یک اتصال کوتاه در یک یا چند رشته دیگر اتفاق بیفتد، دیودهای مسدود کننده جریان را برای عبور از رشته های ایده آل به رشته های معیوب کنترل می کنند. در طول فرآیند، افت ولتاژ از طریق هر دیود حدود 0.7 ولت وجود دارد. این مقدار باید از ولتاژ حاصل از سیستم PV کم شود.

منبع : برق تِک