Pramoniniai fotovoltinės energijos pirkimai: techninis monokristalinių ir polikristalinių saulės kolektorių palyginimas, skirtas komunaliniam naudojimui-Masto IG
Pramonės fotovoltinės energijos pirkimo dilema
Inžinerijos, pirkimų ir statybos (EPC) rangovai ir komunalinių paslaugų projektų vystytojai dirba laikydamiesi griežtų išlygintų energijos sąnaudų (LCOE) apribojimų. Pasirinkus netinkamą fotovoltinio (PV) modulio technologiją, tiesiogiai paveiks 25 metų finansinį pelną.
Pasirinkimas tarp monokristalinių (mono) ir polikristalinių (polikristalinių) saulės baterijų nėra tik išankstinių kapitalo išlaidų (CapEx) klausimas. Tai lemia žemės-naudojimo efektyvumą, struktūrinį sistemos (BOS) sąnaudų balansą, keitiklio suderinamumą ir ilgalaikius-degradacijos profilius.
Didelio masto{0}}pramoninėse programose 1 % modulio efektyvumo nuokrypis arba 0,1 % metinio pablogėjimo padidėjimas reiškia šimtus tūkstančių dolerių prarastų pajamų per visą turto gyvavimo ciklą. Šiame vadove pateikiamas abiejų technologijų inžinerinio{4}lygio palyginimas, siekiant optimizuoti pirkimų sprendimus, susijusius su didelio našumo{5}}pramonės diegimu.
Silicio grotelių struktūros ir elektronų mobilumas
Pagrindinis mono ir daugiasluoksnių saulės kolektorių veikimo skirtumas atsiranda molekuliniu lygmeniu luitų gamybos proceso metu.
Monokristalinė ląstelių architektūra
Monokristalinės ląstelės gaminamos naudojant Czochralski procesą, auginant vieną ištisinį cilindrinį kristalų luitą. Gauta silicio plokštelė turi vienodą, nesulaužytą kristalinę gardelę.
Žvelgiant iš puslaidininkių fizikos perspektyvos, ši ištisinė struktūra sumažina grūdelių ribas. Grūdelių ribos veikia kaip rekombinacijos centrai, kuriuose foto{1}}generuoti elektronai rekombinuojasi su skylutėmis, užuot tekėję į išorinę grandinę.
Sumažėjus rekombinacijos dinamikai, gaunama:
Didesnis elektronų mobilumas.
Mažesnė vidinė varža (Rs).
Atviros{0}}grandinės įtampa (Voc), viršijanti 700 mV šiuolaikinėse tunelinio oksido pasyvuoto kontakto (TOPCon) arba heterosandūros (HJT) architektūrose.
Polikristalinė ląstelių architektūra
Polikristalinės ląstelės gaminamos lydant neapdorotą silicį ir supilant jį į kvadratines formas. Kai silicis vėsta, vienoje plokštelėje susidaro kelios skirtingos kristalų struktūros.
Ribos tarp šių atskirų kristalų sukelia reikšmingų grotelių defektų. Šie defektai trukdo elektronų srautui, padidina nešiklio rekombinacijos greitį ir riboja ląstelės užpildymo koeficientą (FF). Todėl poli moduliai pasižymi mažesniu kvantiniu efektyvumu, ypač infraraudonųjų spindulių spektre, o tai riboja jų didžiausius veikimo parametrus.
Pramonės standartai ir IG poveikis
Pramoniniams pirkimams reikalingas metrika{0}}pagrįstas metodas, lyginant elektrinius parametrus, šiluminį našumą ir gedimo grafikus. Toliau pateiktoje lentelėje aprašomi pramoninio{2}mono ir polimodulių veikimo skirtumai.
Techninių specifikacijų palyginimas
| Parametras | Monokristalinis (P-tipas PERC / N-tipas TOPCon) | Polikristalinis (standartinis Al{0}}BSF) |
| Modulio efektyvumo diapazonas | 21.5% – 23.5% | 16.0% – 18.5% |
| Temperatūros koeficientas ($P_{max}$) | -0,34% iki -0,30% / laipsnis | -0,41% iki -0,39% / laipsnis |
| Pirmųjų-metų degradacija | 1,0 % – 2,0 % (N-tipas < 1,0 %) | 2.5% – 3.0% |
| Metinis tiesinis degradavimas | 0,4 % – 0,55 % (N-tipas < 0,4 %) | 0.7% – 0.8% |
| Maitinimo garantinis laikotarpis | 25–30 metų (linijinis) | 25 metai |
| BOS išlaidų taupymas (kabelis / lentyna) | 12% – 18% sumažinimas | Pradinė nuoroda |
Finansinė analizė ir LCOE mažinimas
Nors polikristalinės plokštės turi mažesnę pradinę medžiagų sąnaudą (BOM) už vatą, monokristaliniai moduliai nuolat užtikrina mažesnę LCOE pramonėje.
Erdvės optimizavimas ir stebėjimo priemonių integravimas
Didesnis galios tankis kvadratiniam metrui (W/m2) leidžia monosistemoms pasiekti tikslinę megavatų galią naudojant iki 25 % mažesnį paviršiaus plotą. Šis pėdsakų mažinimas tiesiogiai padeda sutaupyti BOS:
Mažiau montavimo konstrukcijųir stelažo komponentai.
Sumažinta linijinė filmuota medžiaganuolatinės srovės kabelių, sumažinant įtampos kritimą (I2R nuostolius).
Mažesnės darbo sąnaudosmechaninio montavimo etape.
Šiluminis efektyvumas sausringuose regionuose
Temperatūros koeficientas Pmax apibrėžia, kiek galios modulis praranda kiekvieną Celsijaus laipsnį, kai elemento temperatūra pakyla virš 25 laipsnių.
Įprastose pramoninėse sąlygose, kur stogo arba žemės temperatūra pakelia elementus iki 65 laipsnių, mono plokštė, kurios temperatūros koeficientas yra -0,34 %/laipsnis, išlaiko žymiai didesnę galią nei daugiasluoksnė plokštė, kuri praranda -0,41 %/laipsnį.
Galios praradimas=(△ T) × temperatūros koeficientas
Šis delta sumažina centrinių ir styginių keitiklių nukirpimo nuostolius didžiausio saulės apšvitos langų metu.
Sistemos integravimas ir suderinamumas
Norint integruoti didelio{0}}našumo mono modulius į paslaugų konfigūracijas, reikia tiksliai suderinti su paskesniu sistemos balanso (BOS) komponentais. Monokristaliniai moduliai, ypač modernūs bifacialiniai variantai, kuriuos galima rasti Saulės skydo kategorijos puslapyje, keičia PV stygos elektrinę dinamiką.
Inverterio suderinimas ir MPPT srovės ribos
Šiuolaikiniai didelio -formato mono elementai (182 mm ir 210 mm plokštelės) generuoja trumpojo- jungimo sroves ($I_{sc}$), viršijančias 13A–17A. Kurdami stygų išdėstymą, inžinieriai turi užtikrinti, kad pasirinktų keitiklių didžiausios galios taško sekimo (MPPT) įvesties srovės galia atitiktų šias dideles sroves. Polikristaliniai moduliai paprastai veikia mažesnėmis srovėmis (8A–10A), o tai riboja suderinamumą su moderniais, didelio{11}}galios-tankio komunaliniais keitikliais.
Struktūrinis pakrovimas ir stelažų suderinamumas
Dėl didesnio galios tankio 500 W+ mono modulis efektyviai naudoja konstrukcines medžiagas, sumažindamas svorio -ir -galios santykį (kg/W). Tai optimizuoja suderinamumą su sekimo sistemomis (1P arba 2P konfigūracijos) ir sumažina komercinių stogų konstrukcinę apkrovą, todėl projektai gali atitikti griežtus vietinius vėjo ir seisminės apkrovos kodus be brangaus konstrukcinio sutvirtinimo.
Kokybės kontrolė ir visuotinis atitikimas
Siekiant užtikrinti našumo patikimumą per 25{2}}–-30 metų eksploatavimo ciklą, pramoninio lygio mono moduliams gamybos metu taikomi griežti kelių etapų kokybės kontrolės protokolai.
Dvigubas elektroliuminescencijos (EL) bandymas:Atliekama prieš laminavimą ir po{0}}įrėminimo. Šis infraraudonųjų spindulių vaizdavimas aptinka mikro-įtrūkimus, pirštų nutrūkimus ir kryžminius-grūdėjimo defektus, nematomus plika akimi, todėl po-diegimo neatsiranda karštų taškų.
Atsparumas galimam sukeltam skilimui (PID):Moduliai yra tikrinami pagal IEC 62804 reikalavimus (85 laipsniai, 85 % santykinė drėgmė ir 1000 V/1500 V sistemos poslinkis), kad būtų užtikrintas minimalus galios nutekėjimas per stiklą ir kapsuliavimo medžiagas.
Tarptautinė sertifikavimo sistema:Pramonės atitiktis reikalauja laikytis pasaulinių standartų:
IEC 61215 / IEC 61730:Dėl projektavimo kvalifikacijos, saugos ir eksploatacinio patikimumo.
UL 61730:Dėl patekimo į Šiaurės Amerikos rinką ir draudimo pasirašymo reikalavimų.
Druskos rūko korozija (IEC 61701):Svarbus pakrančių pramoninėms zonoms ir{0}}daug druskingoms aplinkoms.
DUK
Kaip monofoninės ir daugiasluoksnės plokštės veikia skirtingai{0}} didelio druskingumo pakrančių pramoninėse zonose?
Monokristalinės plokštės pasižymi puikiu atsparumu pakrantės aplinkoje dėl pažangios medžiagų kapsulės (POE arba EVA) ir dvigubos{0}}stiklo architektūros. Polimoduliuose dažnai naudojami standartiniai aliuminio užpakaliniai lakštai, kurie laikui bėgant gali patekti į drėgmę.
Didelio-druskumo zonos pagreitina elektrocheminę koroziją, jei į modulį prasiskverbia drėgmė. Monokristaliniai moduliai, sertifikuoti pagal IEC 61701 (6 sunkumo laipsnis), neleidžia druskai- patekti į rūką ir apsaugo vidines sidabro metalizavimo linijas nuo skilimo.
Kokie yra konkretūs logistikos ir pakavimo protokolai, skirti komunaliniam{0}}vieno skydelio vandenyno transportui?
Siekiant pašalinti mikro{0}}įtrūkimus gabenant jūrą, pramoninės monoplokštės supakuojamos vertikaliai, naudojant tvirtus-sustiprintus gofruotus padėklus su integruotomis kampų apsaugomis.
Padėklai yra surišti didelio{0}}tempimo PET juostele, kad konteineryje nesislinktų. Talpyklose turi būti sausiklių, kad būtų galima valdyti drėgmės svyravimus, kad būtų išvengta kondensato ant modulių rėmų, dėl kurių prieš išleidžiant gali atsirasti priešlaikinė jungiamųjų dėžės kontaktų oksidacija.
Kokios yra pramoninių fotovoltinių modulių OEM/ODM pritaikymo techninės ribos ir pristatymo laikas?
OĮG / ODM tinkinimo ribas reglamentuoja elementų plokštelių dydžiai (182 mm, palyginti su . 210mm) ir modulio išdėstymo apribojimai (pvz., 108, 120, 132 arba 144 perpus{8}}supjaustytų elementų konfigūracijos). Pritaikymai gali pakeisti šynų konfigūracijas (SMBB technologija), jungiamųjų dėžių kabelių ilgį tam tikram sekimo įrenginio išdėstymui ir rėmo storį (nuo 30 mm iki 40 mm anoduoto aliuminio).
Standartiniam techniniam įvertinimui ir prototipų kūrimui reikia 14–21 dienos, o masinės gamybos laikas paprastai svyruoja nuo 30 iki 45 dienų po -inžinerijos pasirašymo-, atsižvelgiant į komponentų prieinamumą ir gamyklos linijos paskirstymą.
Techninė inžinerinė pagalba ir pasiūlymas
Norint maksimaliai padidinti vidinę grąžos normą (IRR) naudojant komercinius ir pramoninius PV, reikia tiksliai suderinti komponentus ir griežtai laikytis{0}}pirmos pakopos gamybos standartų. „Xiamen Hemao Industry“ siūlo didelio-efektyvumo monokristalinių modulių konfigūracijas, skirtas optimizuoti LCOE esant įvairioms aplinkos sąlygoms.
