Päävirran aurinkopaneelien TOPCon- ja BC Rooftop -empiiristen tietojen vertailu yhden vuoden ajalta
Tietolähde: Photovoltaic News
N-tyypin TOPCon-kennoista on tullut markkinoiden valtavirtatuote erinomaisella tehokkuudella ja luotettavuudella, ja niiden markkinaosuus on noin 80 % vuonna 2024. Tästä huolimatta tuotteiden erilaistumisen saavuttamiseksi ja tuotteen arvon lisäämiseksi kireällä kilpailulla markkinoilla monet aurinkosähköyritykset ovat keskittyneet BC-tyyppisiin monofacial-moduuleihin ja tehneet niistä päätuotteita kattojen aurinkosähkömarkkinoilla.
BC-moduulit soveltuvat teoriassa erittäin hyvin kattoasennussovelluksiin suuren etutehon ansiosta. Katolla asennettavassa ympäristössä BC-kennojen kaksipuolista haittaa voidaan lieventää merkittävästi. JinkoSolar ilmoitti äskettäin suorittaneensa kattavan kenttätestitutkimuksen Jiangxissa.
Jiangxin monsuunikostea ilmasto ja keskilämpötila -5 - 35 astetta ympäri vuoden tarjoavat ihanteelliset luonnolliset olosuhteet eri aurinkosähkömoduulien suorituskyvyn arvioimiseen. Tämä auttaa ymmärtämään syvällisesti eri moduulien suorituskykyä todellisissa sovelluksissa, mikä tarjoaa tieteellisen perustan tulevalle tuotekehitykselle ja markkinastrategioille.
Moduulin tiedot
Tämä tutkimus kattaa tietyn valmistajan valmistamat TOPCon-moduulit ja BC-moduulit. Kaikki moduulit on asennettu rakennuksen katolle mittaustietojen tarkkuuden ja johdonmukaisuuden varmistamiseksi. Tämän tutkimuksen ydintavoitteena on analysoida syvällisesti näiden kahden komponentin suorituskykyä ja LCOE-potentiaalia todellisissa sovelluksissa ja tarjota asiakkaille luotettavia ja tehokkaita sähköntuotantoratkaisuja. Testissä oli kahdentyyppisiä komponentteja: N-tyypin TOPCon-komponentit, joiden nimikilpiteho on 575 W, ja BC-komponentit, joiden nimikilpiteho on 575 Wp, toiselta valmistajalta, 18 kutakin komponenttia. Ne asennettiin kiinteään kannakkeeseen, jonka kaltevuus oli asetettu 0 asteeseen. Kaikki komponentit varustettiin erittäin tarkoilla antureilla, jotka valvovat sähköntuotantotietoja reaaliajassa testitulosten tarkkuuden ja uskottavuuden varmistamiseksi.
Testin aikana kerättiin useita keskeisiä tietoja, mukaan lukien tasajännite, virta, teho, komponenttien lämpötila, etusäteily, tuulen nopeus, tuulen suunta, ympäristön lämpötila, suhteellinen kosteus ja ilmanpaine. Nämä tiedot tarjoavat yksityiskohtaista tietoa, jonka avulla voimme suorittaa komponenttien suorituskyvyn perusteellisen analyysin ja vertailun.
Testitulokset
Joitakin merkittäviä ilmaston ja suorituskyvyn muutoksia havaittiin 11 kuukauden aikana 14. elokuuta 2023. heinäkuuta 15. heinäkuuta 2024. Suurin kesäkuussa mitattu päivittäinen keskimääräinen irradianssi oli 273 W/m², ja korkein heinäkuussa mitattu lämpötila oli 39,7 astetta. Alin irradianssi 104 W/m² ja ympäristön lämpötila -5 astetta mitattiin tammikuussa ja helmikuussa. Huhtikuussa 2024 toistuvat sateet (20 sadepäivää) johtivat säteilyn laskuun, mikä puolestaan vaikutti moduulien sähköntuotantoon. Jopa tällaisissa jatkuvissa sateisissa olosuhteissa TOPCon-moduulien tehontuotanto oli 0,33 % suurempi kuin BC-moduulien. Kuitenkin korkeiden lämpötilojen ja pitkien päivien saapuessa kesäkuussa TOPCon-moduulit osoittivat erinomaista suorituskykyään, sillä sähköntuotanto kasvoi 1,95 % BC-moduuleisiin verrattuna. Tämä merkittävä voitto ei ainoastaan todista TOPCon-moduulien sopeutettavuutta korkeissa lämpötiloissa, vaan korostaa myös niiden korkeaa tehokkuutta kesällä.
Lisäksi lumikaudella tammi-helmikuussa TOPCon-moduulien tehontuotanto oli 0.52-0,53 % korkeampi kuin BC:n tehon, alhaisen säteilyvoimakkuuden ja alhaisen ympäristön lämpötilan vaikutuksesta. moduulit. Nämä tiedot vahvistavat edelleen TOPCon-moduulien erinomaisen suorituskyvyn kylmissä ilmasto-olosuhteissa, erityisesti talvella, kun valo ja lämpötila ovat alhaiset. Testitulokset osoittavat, että TOPCon-moduuleilla on merkittäviä etuja sähköntuotannon tehokkuudessa, sillä tehontuotanto wattia kohden on jopa 1,95 % korkeampi kuin BC-moduulien testisyklin aikana, mikä johtuu sen suuremmasta tehontuotantokapasiteetista (kWh/kW). ) ja korkea luotettavuus koko jakson aikana.
Tämä tulos osoittaa täysin, että vaikka bifacialiteettitekijää ei otettaisi huomioon, TOPCon-moduulit toimivat silti paremmin kattosovelluksissa, mikä vähentää alkuinvestointikustannuksia ja LCOE:tä samalla kun tehostavat sähköntuotantoa ja tuotteiden suorituskykyä.
Tietojen analysointi
Syy, miksi TOPCon-moduulit voivat saavuttaa korkeamman tehon, johtuu pääasiassa niiden alhaisemmasta käyttölämpötilasta. Tämän ansiosta se voi ylläpitää korkeaa sähköntuotannon hyötysuhdetta korkean lämpötilan ympäristössä kesällä, kun muut moduulit yleensä vähentävät tehontuotantoa lämpötilakertoimien vuoksi, jolloin saavutetaan suurempi tehontuotanto wattia kohden. Testin aikana TOPCon-moduulien keskimääräinen käyttölämpötila oli aina alhaisempi kuin muiden valmistajien BC-moduuleilla. Kun molempien moduulien lämpötilakerroin on noin -0.29%/aste , BC-moduulien tehontuoton vaimennus korkeasta lämpötilasta on huomattavasti suurempi kuin TOPCon-moduuleilla.
Periaatteessa BC-kennot laajentavat tehollista tehontuotantoaluetta siirtämällä kennon etuosassa olevat elektrodiverkkolinjat kennon takaosaan. Tällä rakenteella on ilmeisiä etuja kennojen muunnostehokkuuden parantamisessa katolla olevissa aurinkosähköjärjestelmissä, jotka eivät ole erityisen riippuvaisia bifacial-sähköntuotannosta. Tämä muotoilu tuo kuitenkin myös haasteita. Käytännön sovelluksissa jännityksen keskittyminen BC-moduulin takaosaan saa moduulin pinnan pullistumaan ja taipumaan, mikä puolestaan vaikuttaa sen luotettavuuteen ja tehokkuuteen. Tämä ilmiö on erityisen ilmeinen kesä- ja heinäkuussa. Kun maksimilämpötila voi nousta 37 asteeseen, moduulin pintalämpötila voi keskipäivällä jopa ylittää 60 astetta. Tämä korkean lämpötilan ympäristö ei vaikuta vain BC-moduulin sähköntuotannon tehokkuuteen, vaan se voi myös nopeuttaa materiaalin ikääntymistä, mikä vaikuttaa moduulin pitkän aikavälin luotettavuuteen ja suorituskykyyn.
Yhteenveto
Tämä tutkimus tallentaa ja vertaa TOPCon-moduulien ja BC-moduulien suorituskykyä kattosovellusskenaariossa yhden vuoden jakson aikana. Tämän vertailun avulla on tarkoitus arvioida näiden kahden suhteellista kilpailukykyä kustannustehokkuuden ja energiantuotannon suhteen. Tulokset paljastavat seuraavat keskeiset havainnot:
1) TOPCon-moduulit, joilla on suurempi tehontuotantokapasiteetti (kilowattitunteina kilowattia kohden), ovat jopa 1,95 % korkeammat kuin BC-moduulit etuvoiman tuottamisessa. Vaikka jätämme huomiotta sen bifacial-sähköntuotannon edut, TOPCon näyttää silti vahvemman potentiaalin kattosovelluksissa.
2) Tutkimuksessa havaittiin, että näiden kahden moduulin säteilyvoimakkuuden, lämpötilan ja tehontuotannon välillä on merkittävä lineaarinen korrelaatio. Erityisesti säteilyvoimakkuuden ja lämpötilan noustessa TOPCon-moduulien tehontuotannon lisäys on erityisen merkittävä.
3) TOPCon-moduulit näyttävät paremman suorituskyvyn heikossa valaistuksessa aamulla ja illalla. Tämä on erityisen tärkeää käytännön sovelluksissa, koska se tarkoittaa, että TOPCon-moduulit voivat hyödyntää tehokkaammin rajoitettuja valoresursseja lyhyen auringonpaisteen aikana.
Näiden tietojen perusteella JinkoSolar suosittelee, että jatkossa tehdään lisää sähköntuotannon tehokkuuden testausta ja seurantaa, jotta käyttäjille saadaan tieteellisempiä ja tarkempia ratkaisuja.