Taip. Ir pati žema temperatūra yra premija. Kristalinio silicio moduliai skirti 25°C temperatūrai; kaskart nukritus 1 °C temperatūrai, išeiga padidėja maždaug 0,3–0,35%. Priežastis, kodėl žiemos karta yra žemesnė, yra ne temperatūra – trumpesnės dienos šviesos ir sniego danga. Abi gali būti išspręstos per dizainą.

„Cold Boosts“ išvestis: priešinga, bet paremta duomenimis

Temperatūros koeficientas yra pagrindinis parametras

Kristalinio silicio modulių galios temperatūros koeficientas yra neigiamas – kuo žemesnė temperatūra, tuo didesnė galia:

Ląstelių technologija	Galios temperatūros koeficientas	Veikimas žemoje temperatūroje
Įprastas monokristalinis PERC	apytiksliai -0,30% iki -0,35%/°C	≈ +10% našumas giedrą -5°C dieną
N tipo TOPCon	apytiksliai -0,25% iki -0,30%/°C	Tomis pačiomis sąlygomis netenka 0,05–0,1 % mažiau už vieną laipsnį
HJT	apytiksliai -0,24% iki -0,26%/°C	Didesnis žemos temperatūros padidėjimas

Kaip pavyzdį paimkite 400 W modulį: esant -5 °C elemento temperatūrai, faktinė galia yra apie 442 W, ty 10,5 % didesnė už vardinę; vidurvasario popietę, kai kameros temperatūra yra 45 °C, galia yra tik 372 W, ty 7 % mažesnė už vardinę.

Sniego atspindys (albedo efektas) suteikia dar vieną postūmį: sniego paviršiai atspindi 80–90% šviesos, o įprasta žemė – tik 10–20%. Giedromis, šaltomis, sniego sąlygomis galia gali viršyti vardinę galią 18%.

Kodėl atrodo, kad saulės energija negeneruoja žiemą

Nes astronomija keičiasi. 42° šiaurės platumos birželio diena trunka apie 15 valandų, o gruodžio diena tik apie 9. Vidutinės platumos regionuose žiemos mėnesinė generacija paprastai sudaro 25–50 % liepos mėn.

Nuoroda: Vokietija yra 50° šiaurės platumos, o 2023 m. apie 12 % šalies elektros energijos buvo pagaminta iš fotovoltinės energijos (Fraunhofer ISE). Didelė platuma nereiškia, kad PV neveikia – tai tiesiog reiškia aukštesnius dizaino reikalavimus.

Sniegas: tai sniegas, kurį tvarkote, o ne šaltis

Išvestis esant skirtingoms sniego sąlygoms

Sniego būklė	Išvesties poveikis	Atsigavimo laikas
Nedidelis sniegas (< 2 cm)	Permatomas - vis dar 50–80% našumo	Tamsus modulio paviršius sugeria šilumą; ištirpsta per 1-2 valandas
Dalinis padengimas (~50 %)	Nukrenta iki maždaug 25% (uždengta styga apriboja visą eilutę)	Priklauso nuo oro
Pilnas aprėptis	0 %	Nuslysta arba reikia nuimti rankiniu būdu
Be sniego, giedras ir šaltas	10–18 % viršija įvertinimą	—

Trys dizaino pagrindai

Pasvirimo kampas ≥30°-40°: lygus grūdinto stiklo paviršius ir pakreipimas leidžia sniegui nuslysti savaime per 1–2 dienas – daugeliu atvejų nereikia sniego valyti rankiniu būdu
Modulio sniego apkrovos įvertinimas ≥5400 Pa: pagrindinių 1 pakopos modulių sniego apkrovos įvertinimas – išsilaiko po gausiu sniegu be deformacijų
Pasirinkite N tipo elementų technologiją: geresnis žemos temperatūros koeficientas reiškia mažiau nuostolių žiemą

Remiantis JAV NREL ir PVPMC statistika: dauguma augalų dėl sniego praranda 0–10% metinės kartos, o blogiausias atvejis nuolat snieginguose regionuose yra 10–15%. Rankinis sniego valymas paprastai nerekomenduojamas – stogo patekimo į stogą ir modulio įbrėžimų rizika yra didesnė už susigrąžintas elektros sąnaudas.

Visa sistemos projektavimo logika didelės platumos projektams

PV pusė

Žemos temperatūros padidėjimas yra tikras, kaip ir trumpesnė dienos šviesa. Dydžio logika:

Vykdykite ekonomiką metinės kartos, o ne vien žiemos sezono metu
Naudokite saugyklą naktims ir apsiniaukusioms / apsnigtoms dienoms; PV pirmenybė teikiama dienos metu
Regionuose, kuriuose gausu sniego, pakreipkite masyvą nuo statesnės pusės – iškeiskite nedidelę vasaros apšvietimą į žiemos sniego išliejimą

Sandėliavimo pusė

Konfigūracijos elementas	Aukštos platumos rekomendacija	Priežastis
Baterijos chemija	LFP (ličio geležies fosfatas)	Veikimo diapazonas iki -20°C, ilgas ciklas
Pajėgumo strategija	Dydis, skirtas ilgiausioms debesuotoms/sniegingoms dienoms iš eilės	Ilgi intervalai tarp saulės energijos įkrovimo žiemą
Temperatūros valdymas	Izoliuotas korpusas + šildymo valdymas	Įkrovimui žemoje temperatūroje reikia aktyvios temperatūros kontrolės

Dyzelino palyginimas

Žemesnėje nei -15°C temperatūroje dyzeliniai generatoriai rizikuoja sustingti, šalto užvedimo atveju reikia iš anksto pašildyti, o techninės priežiūros intervalai veikia 250–500 valandų. Žiema yra būtent tada, kai dyzelinas yra labiausiai pažeidžiamas. PV + saugojimo kombinacija neturi želėjimo problemų, o akumuliatoriai išlaiko išsikrovimo galimybę esant žemai temperatūrai (LFP iki -20 °C).

Žiemos energijos tiekimui aukštų platumų kasyklose, verta perskaičiuoti bendrą dyzelinio sprendimo kainą (kuro transportavimas + priežiūra šaltu oru + emisijų laikymasis).

ZM-Besta šalto klimato produktai

ZM-Besta mobilios saulės elektrinės yra sukurtos veikti žemoje temperatūroje:

Parametras	Vertė
Darbinė temperatūra	-20°C iki +50°C
Apsauga sudėjus	IP55
Ląstelių technologija	N tipo TOPCon, konversijos efektyvumas ≥22 %
Atsparumas vėjui eksploatacijos metu	Beaufort Force 9
Energijos kaupimas	LFP, standartinis su pasirenkamu išplėtimu
Diegimas	Geležinkelio dislokavimas per 4-20 valandų; motorizuotas išsiplėtimas per ≤30 minučių

Modeliai svyruoja nuo 20 kW (3,6 m konteinerio korpusas, iškraunamas šakiniu krautuvu) iki 150-200 kW (40 pėdų konteineris). Projektai šaltuose regionuose yra specialiai sukonfigūruoti pagal tris elementus: atsparumą smūgiams, modulio sniego apkrovą ir laikymo temperatūros valdymą.

Plieninės konstrukcijos pusėje: didelių platumų dirbtuvėms ir kupolinėms sandėliavimo pastogėms plienas priskiriamas Q355D/S355J2 smūgio klasėms, atsižvelgiant į vietinę minimalią temperatūrą, o stogo sistemos yra skirtos sniego apkrovai. Struktūrinis projektavimas ir PV konfigūracija uždaro kilpą vienoje atskaitingoje įmonėje.

DUK

1 klausimas: kiek energijos iš tikrųjų gali pagaminti saulės baterijos žiemą?

A: Tai priklauso nuo dviejų kintamųjų: platumos ir sniego sąlygų. Vidutinių platumų regionuose žiemos mėnesio generacija sudaro apie 25–50 % liepos mėn.; giedromis, šaltomis, be sniego dienomis dienos našumas gali būti 10–18 % didesnis už vardinę (žemos temperatūros padidėjimas + sniego atspindys). Metiniai skaičiai yra svarbūs priimant ekonominius sprendimus.

2 klausimas: ar PV vis dar veikia -20°C regionuose?

A: Moduliai iš tikrųjų geriau veikia žemoje temperatūroje. Reikia patikrinti sistemos lygio konfigūraciją: akumuliatoriaus temperatūros valdymą, sniego apkrovą ir kabelio šaltos temperatūros įvertinimą. ZM-Besta mobilios elektrinės dengia nuo -20°C iki +50°C.

3 klausimas: ar sniegą reikia valyti rankiniu būdu?

A: Paprastai ne. Masyvai, kurių posvyrio kampas didesnis nei 30°, savaime išmeta sniegą per 1–2 dienas, o metiniai sniego nuostoliai paprastai yra 0–10%. Darbo saugos ir modulių sugadinimo rizika nuimant rankiniu būdu paprastai viršija atgaunamą elektros energiją. Išimtis yra regionai, kuriuose gausiai sninga, ir jiems reikia specialios sniego valdymo strategijos.

4 klausimas: kaip padengti žiemos energijos trūkumą?

A: LFP saugyklos dydis ilgiausiai iš eilės apsiniaukusiomis / apsnigtomis dienomis. PV pirmenybė teikiama dieną, saugykla apima naktį, o dyzeliniai generatoriai laikomi atsarginiais ekstremaliais orais – tokia hibridinė logika naudojama daugumoje aukštųjų platumų kasyklų.

5 klausimas: kiek reikšmingi yra N tipo TOPCon pranašumai žiemą?

A: Jo temperatūros koeficientas yra nuo -0,25% iki -0,30% / °C, prarandamas 0,05% -0,1% mažiau vienam laipsniui nei įprastas PERC. Žemos temperatūros pranašumas išplečiamas esant -20 °C, todėl N-type užtikrina pastovesnę bendrą našumą esant dideliam šalčiui.

Norite pritaikyti žiemos generavimo ir saugojimo konfigūraciją savo didelės platumos projektui?

El. paštas: info@xzbesta.com

Ankstesnės naujienos

Plieninių konstrukcijų projektavimo kodai, paaiškinti: EN, AIS...

Kitos naujienos

jokios