現代の太陽電池パネルの効率に対する妥当な期待は何ですか？

私は最近、3つのインバーターに接続された4つの異なるセクションで屋根にソーラーアレイを設置しました。合計アレイには56のパネルが含まれ、合計13.44 kWです。

しかし、私はその日のピーク時でさえ、その多くの生産の近くにはどこも見ません。パネルが100％効率的ではない、雲がある、インバーターが10％ほど失われるなどの理由で、13 kWを生産することは明らかに期待していません。しかし、システムサイズまたはそのサイズのアレイに対する妥当な期待値は何ですか。 ？

私が見ているのは、生産が朝早くに6.68 kWまでかなり急速に上昇し、それから（その正確な数で）深夜までそこに座っているということです。その後、7.38 kWまでかなり速くジャンプし、しばらくの間ハングします。その後、パネルのすべてのバンクが太陽光に当たると、最大7.7 kWになり、午後の初めまでそこに配置されます。ただし、効率は57％にすぎません。システム、そしてそれは少し低いようです。

ここに私が持っているいくつかの質問があります：

• 多分私はパネルがどのように機能するかを誤解しています。ある角度からではなく、太陽が真上にあるときに、それらはより多くの電力を生成すると思いましたが、生産数はそれをサポートしていないようです。あれは正しいですか？
• 明らかに、パネルには最大の生産レベルがありますが、私のインバーターが総生産を制限している可能性はありますか？私のパネルが10 kWを製造しているが、インバーターが処理できるのは8 kWだけである場合、それは私が見ることができることですか？

適切な生産数を正確に得るには多くの変数があることに気づきましたが、妥当なものは何なのか疑問に思っています。それが何かである場合は、正しく設定されていることを確認するためにもう少し掘り下げる必要があります。

北半球にいる場合は、冬の太陽の下角がおそらく数値の低下に寄与しています。（太陽が空に低いとき、それは地面に到達するためにより多くの大気を通過します。）おそらくあなたは夏により良くするでしょう。

また、パネルの傾斜角度はあなたの緯度に合わせる必要があります。パネルが屋根に取り付けられていて、最適な角度になっていない（または真南を向いていない）場合、効率が低下します。いずれにしても、トラッキングパネルがないか、常に傾きを変えない限り、パネルは年に2回太陽に正確に向けられるだけで、他のすべての時間ではわずかにずれます。

このウェブサイトには傾斜角の詳細な説明がありますが、最終的な結果として、最適な角度で固定アレイを使用している場合、太陽に常に向けられているトラッキングアレイを使用している場合よりも、露出の71％しか得られません。 。あなたの角度が最適でない場合は、明らかにさらに悪いことになります。

編集：固定配列の「最適角度」の定義は、最適化しようとしているものに依存することも指摘しておきます。それを見るにはいくつかの方法があります：

1. 年間を通じて可能な限り多くの電力を生成します。71％はこのオプションを参照しています。
2. ACのために電気使用量が高くなる可能性がある夏、および/または電力がグリッドから購入するためにコストがかかる可能性がある夏に、可能な限り多くの電力を生成します。これは、夏の太陽の方が太陽が高いため、1）よりも低い角度（上向きの配列）になります。冬の使用量は1未満になります。
3. 年間を通して均等に発電するようにしてください。これは、角度が大きくなります[配列はより水平線に向けられます]。このアプローチは、夏の電力をいくらか犠牲にして、1）に比べて冬の発電を増加させようとします。

56の240ワットモジュールがあります。それらはそれぞれ、標準テスト条件（STC）で240ワットを生成します。STCは、1000 W / m ^ 2の放射照度、25℃の温度、およびAM1.5Gスペクトルとして定義されます。これらの条件が屋外に達することはほとんどありません。温度が高い場合、または放射照度がSTCより低い場合、得られる電力は少なくなります。

気温が氷点下に近い場合、通常、完全な太陽の下で25℃のモジュール温度しか達成できないため、フェニックスではこれはおそらく得られません。モジュールの電力の温度係数は、データシートに記載されています。シリコンの場合、約-0.45％/ºCです。したがって、外気温が120ºFで、モジュールがそれより約25℃高い温度で動作している場合、温度だけでアレイは銘板定格よりも約22％低い温度で動作します。

気になる放射照度は、アレイの平面（POA）放射照度です。これは、アレイと同じ角度に傾いた領域に当たる太陽の量です。住宅標準では、アレイは絶対に巨大です。すべてが単一の傾斜角（緯度-傾斜に近い）であり、すべてが単一の方位角（南を指している）である場合、ほとんどの晴れた日に、ほぼ1000 W / m ^ 2のPOA放射照度に達すると予想されます。年の回。アレイの異なる部分が異なる方向を向いている場合、通常、一方のパフォーマンスが他のパフォーマンスよりも高くなります。複数のインバーターまたは複数のストリングインバーターを使用して設計中にこれが考慮されない場合、この不一致から電力を失う可能性があります。そして、他の人が述べたように、方位角が真南ではなく、傾斜角が緯度傾斜に近い場合、

また、モジュールを相互に接続したり、インバーターに接続したりしても、電力をさらに削減できることを正しく指摘しました。いずれかのモジュールが部分的に陰影付けされている場合、陰影付けされている部分だけよりも多くの電力が失われます。インバータのサイズが小さかったり、非常に高温で動作している場合は、モジュールを最大電力点からさらに遠ざけることにより、インバータが生成する量が減少します。インバータの容量はデータシートで確認できます。アレイの総電力定格を下回っている場合は、返送してください。

このサイトを使用して、フェニックスの温度と放射照度条件を確認してください。ここで与えられる直接および水平放射照度値からPOA放射照度を計算する必要があることに注意してください。

このページを使用して、太陽の位置を計算します。表面方位角回転と表面傾斜角を入力すると、太陽とアレイの間の入射角を取得できます。

それは少し低いように見えますが、クレイジーではありません。私の屋上には3.3 kWのDCアレイがあり、その日のピーク時には、インバーターの後に2.7 kWのAC、つまり約80％の効率を得ることができます。私は北カリフォルニアに住んでいますが、夏は涼しく晴れた日を過ごせます。

米国にいるので、PVWatts計算機をチェックする必要があります。この小さなツールは、パネルサイズ、定格効率、設置角度、インバータ効率などの多くのデータを取得し、特定の場所（緯度/経度）の過去の太陽データと相互参照して、推定値を提供しますあなたが毎月生成する必要のある量の。これは、おそらく最も正確なツールです。あなたがその球場にいない場合、それはあなたのインストーラーと話す時間かもしれません。