Apa harapan yang masuk akal untuk efisiensi dalam panel surya modern?

Baru-baru ini saya memasang larik surya di atap saya dengan empat bagian berbeda yang terhubung ke tiga inverter - total larik mencakup 56 panel dengan total 13,44 kW.

Namun, saya tidak melihat produksi sebanyak itu, bahkan selama puncak hari. Saya jelas tidak akan berharap untuk menghasilkan 13 kW, karena panel tidak 100% efisien, ada awan, inverter kehilangan 10% atau lebih, dll. Namun, apa harapan yang wajar untuk produksi sistem atau array ukuran itu ?

Apa yang saya lihat adalah bahwa produksi akan naik dengan cepat di pertengahan pagi hari menjadi 6,68 kW, dan kemudian duduk di sana (pada angka yang tepat) hingga menjelang pagi. Kemudian ia akan melonjak cukup cepat menjadi 7,38 kW, bertahan sebentar, dan kemudian hingga 7,7 kW setelah semua bank panel berada di bawah sinar matahari, dan kemudian akan duduk di sana hingga sore hari - namun, itu hanya efisiensi 57% untuk sistem, dan itu tampaknya agak rendah.

Berikut beberapa pertanyaan yang saya miliki:

• Mungkin saya salah memahami cara kerja panel. Saya pikir mereka akan menghasilkan lebih banyak kekuatan ketika matahari langsung di atas mereka, sebagai lawan dari sudut, tetapi angka produksi tampaknya tidak mendukung itu. Apakah itu benar?
• Jelas panel memiliki tingkat produksi maksimum, tetapi bisakah inverter saya membatasi total produksi? Jika panel saya menghasilkan 10 kW tetapi inverter hanya dapat memproses 8 kW, apakah itu sesuatu yang dapat saya lihat terjadi?

Saya menyadari ada banyak variabel untuk mendapatkan jumlah tepat dari produksi yang masuk akal, tapi saya hanya ingin tahu apa yang masuk akal dan jika itu adalah sesuatu yang saya harus menggali sedikit lebih banyak untuk memastikan bahwa mereka diatur dengan benar.

Jika Anda berada di belahan bumi utara, sudut matahari yang lebih rendah di musim dingin mungkin berkontribusi pada angka rendah Anda. (Ketika matahari rendah di langit, ia melewati lebih banyak atmosfer untuk mencapai tanah.) Mungkin Anda akan melakukan yang lebih baik di musim panas.

Juga, sudut kemiringan panel harus disesuaikan dengan garis lintang Anda. Jika panel Anda dipasang di atap Anda dan tidak pada sudut optimal (atau tidak menunjuk langsung ke selatan), itu akan mengurangi efisiensi Anda. Bagaimanapun, kecuali Anda memiliki panel pelacak atau terus-menerus mengubah kemiringan, panel Anda hanya akan diarahkan tepat ke matahari dua kali setahun, dan pada saat lain akan sedikit tidak selaras.

Situs web ini memiliki deskripsi terperinci tentang sudut kemiringan , tetapi hasil akhirnya adalah jika Anda memiliki larik tetap pada sudut optimal, Anda hanya akan mendapatkan 71% dari paparan daripada jika Anda memiliki larik pelacakan yang terus-menerus menunjuk ke matahari. . Jika sudut Anda tidak optimal, Anda akan melakukan lebih buruk, jelas.

EDIT: Saya juga harus menunjukkan bahwa definisi Anda tentang "sudut optimal" untuk array tetap tergantung pada apa yang Anda coba optimalkan. Ada beberapa cara untuk melihatnya:

1. Hasilkan tenaga sebanyak mungkin sepanjang tahun. 71% merujuk pada opsi ini.
2. Hasilkan daya sebanyak mungkin di musim panas, ketika penggunaan listrik mungkin lebih tinggi karena AC dan / atau daya mungkin lebih mahal untuk membeli dari jaringan. Ini akan menjadi sudut yang lebih rendah [array menunjuk lebih ke atas] daripada 1), karena matahari lebih tinggi di langit di musim panas. Penggunaan musim dingin akan lebih rendah dari 1).
3. Cobalah untuk menghasilkan daya secara merata sepanjang tahun. Ini akan menjadi sudut yang lebih besar [array lebih mengarah ke cakrawala]. Pendekatan ini mencoba meningkatkan pembangkit listrik di musim dingin relatif terhadap 1), dengan mengorbankan beberapa kekuatan musim panas.

Anda memiliki lima puluh enam modul 240 watt. Mereka masing-masing menghasilkan 240 watt dalam kondisi pengujian standar (STC). STC didefinisikan sebagai 1000 W / m ^ 2 irradiansi, suhu 25ºC dan spektrum AM1.5G. Kondisi ini jarang dicapai di luar ruangan. Jika suhu lebih tinggi atau penyinaran lebih rendah dari STC, Anda akan mendapatkan daya yang lebih kecil.

Anda biasanya hanya dapat mencapai suhu modul 25ºC di bawah sinar matahari penuh jika suhu udara hampir beku, jadi di Phoenix Anda mungkin tidak akan pernah mendapatkan ini. Koefisien suhu daya untuk modul Anda harus dicantumkan pada lembar data. Untuk silikon sekitar -0,45% / ºC. Jadi ketika 120ºF di luar dan modul berjalan pada ~ 25ºC di atas itu, suhu saja akan menyebabkan array beroperasi pada ~ 22% di bawah peringkat papan nama, bahkan jika semuanya sempurna.

Irradiansi yang Anda pedulikan adalah irradian bidang-array (POA), yang merupakan jumlah matahari yang jatuh pada area yang dimiringkan ke sudut yang sama dengan array. Menurut standar perumahan, array Anda benar-benar luar biasa. Jika semuanya pada sudut kemiringan tunggal (dekat dengan kemiringan lintang) dan jika itu semua pada sudut azimut tunggal (menunjuk ke selatan), Anda mungkin berharap mencapai hampir 1000 W / m ^ 2 POA penyinaran pada sebagian besar hari yang cerah selama semua waktu dalam setahun. Jika bagian-bagian berbeda dari array menghadap ke arah yang berbeda, satu biasanya akan melakukan lebih baik daripada yang lain. Jika ini tidak dipertimbangkan selama desain dengan menggunakan beberapa inverter atau multi-string inverter, Anda bisa kehilangan daya dari ketidakcocokan ini. Dan, seperti yang telah disebutkan orang lain, jika sudut azimuth tidak mengarah ke selatan dan sudut kemiringannya tidak dekat dengan lintang-kemiringan, Anda

Anda juga menunjukkan dengan benar bahwa bahkan hanya menghubungkan modul satu sama lain dan ke inverter lebih lanjut dapat mengurangi daya. Jika ada modul yang sebagian diarsir, Anda kehilangan lebih banyak daya daripada hanya sebagian yang diarsir. Jika inverter Anda berukuran terlalu kecil atau beroperasi pada suhu yang sangat tinggi, itu akan mengurangi jumlah yang dihasilkannya dengan mengoperasikan modul lebih jauh dari titik daya maksimumnya. Anda dapat memeriksa kapasitas inverter Anda pada lembar datanya. Jika di bawah total daya rating array, kirim kembali.

Gunakan situs ini untuk melihat suhu dan kondisi penyinaran di Phoenix. Perhatikan bahwa Anda harus menghitung penyinaran POA dari nilai penyinaran langsung dan horizontal yang diberikan di sini.

Gunakan halaman ini untuk menghitung posisi matahari. Jika Anda memasukkan rotasi azimuth permukaan dan sudut kemiringan permukaan, Anda bisa mendapatkan sudut insidensi antara matahari dan susunan Anda.

Itu memang terlihat agak rendah tetapi tidak gila. Saya memiliki array DC 3,3 kW di atap saya dan selama masa puncak hari saya bisa mendapatkan 2,7 kW AC setelah inverter, atau efisiensi sekitar 80%. Saya tinggal di CA Utara, di mana Anda dapat memiliki hari-hari yang sejuk dan cerah di musim panas.

Karena Anda berada di AS, satu hal yang harus Anda periksa adalah kalkulator PVWatt . Alat kecil ini akan mengambil banyak data dari Anda seperti ukuran panel, efisiensi terukur, sudut terinstal, efisiensi inverter, dll dan kemudian akan referensi silang dengan data solar historis untuk lokasi spesifik Anda (lintang / bujur) untuk memberi Anda perkiraan berapa banyak yang harus Anda hasilkan setiap bulan. Ini mungkin alat paling akurat yang tersedia. Jika Anda tidak berada di stadion baseball itu, mungkin sudah waktunya untuk berbicara dengan installer Anda.