Sudut Kecondongan Optimum untuk Kecekapan Modul Fotovoltaik

Memanfaatkan tenaga solar dengan cekap adalah objektif utama untuk sistem tenaga boleh diperbaharui moden. Satu faktor penting yang mempengaruhi prestasi modul fotovoltaik (PV) ialah sudut kecondongan mereka. Memahami cara sudut kecondongan berbeza mempengaruhi penjanaan kuasa dan kos boleh meningkatkan reka bentuk dan pelaksanaan sistem tenaga solar dengan ketara. Artikel ini menyelidiki kesan sudut kecondongan modul PV ke atas kecekapan dan kos penjanaan kuasa, memperoleh cerapan daripada kajian terperinci yang dijalankan di Shandong, China.

Memahami Penjanaan Kuasa Fotovoltaik

Penjanaan kuasa fotovoltaik melibatkan penukaran cahaya matahari terus kepada elektrik menggunakan bahan semikonduktor. Kecekapan proses ini bergantung kepada beberapa faktor, termasuk orientasi dan sudut kecondongan modul PV. Sudut kecondongan optimum boleh berbeza dengan ketara berdasarkan lokasi geografi, iklim tempatan dan keadaan tapak tertentu.

Komponen Sistem Fotovoltaik

Sistem PV biasa termasuk:

• Panel Suria: Terdiri daripada banyak sel PV yang menangkap cahaya matahari.
• Penyongsang: Tukarkan arus terus (DC) yang dihasilkan oleh panel kepada arus ulang alik (AC) untuk digunakan dalam grid elektrik.
• Struktur Pemasangan: Sokong panel PV pada sudut kecondongan yang betul.
• Sistem Pemantauan dan Kawalan: Memastikan sistem beroperasi dengan cekap dan selamat.

Kesan Sudut Kecondongan terhadap Kecekapan PV

Sudut kecondongan mempengaruhi jumlah sinaran suria yang diterima oleh modul PV. Sudut kecondongan yang dioptimumkan dengan baik boleh memaksimumkan pendedahan suria, yang membawa kepada output kuasa yang lebih tinggi dan kecekapan sistem keseluruhan yang lebih baik.

Penemuan Utama daripada Kajian Shandong

Kajian yang dijalankan di Shandong mendedahkan beberapa pandangan kritikal:

• Perkadaran Terus dengan Penjanaan Kuasa: Penjanaan kuasa meningkat dengan sudut kecondongan sehingga titik tertentu. Sebagai contoh, pada sudut kecondongan 30°, penjanaan kuasa kawasan unit didapati 114.84 kW/m², manakala pada sudut kecondongan 60°, ia meningkat kepada 210.31 kW/m².
• Berkadar Songsang dengan Kos: Kos seunit kawasan berkurangan apabila sudut kecondongan meningkat, menjadikan sudut kecondongan yang lebih tinggi lebih menjimatkan kos untuk penjanaan kuasa.

Variasi Serantau

Kawasan yang berbeza memerlukan sudut kecondongan optimum yang berbeza berdasarkan corak sinaran suria yang unik. Contohnya:

• Qinghai Ge'ermu: Sudut kecondongan optimum ialah 19.6°.
• Gansu Dunhuang: Sudut kecondongan optimum ialah 18.7°.
• Sichuan Ganzi: Sudut kecondongan optimum ialah 18.9°.

Variasi ini menyerlahkan kepentingan menyesuaikan sudut kecondongan kepada keadaan serantau tertentu untuk memaksimumkan kecekapan dan keberkesanan kos.

Aplikasi Praktikal dan Pertimbangan Reka Bentuk

Mengira Sudut Kecondongan Optimum

Menggunakan perisian canggih seperti Sistem Maklumat Fotovoltaik Kebangsaan Perancis (EPEIS), sudut kecondongan optimum boleh dikira berdasarkan faktor seperti maksimum sinaran suria, sinaran suria melampau dan data geografi setempat.

Implikasi Ekonomi

Daya maju ekonomi sistem PV banyak dipengaruhi oleh sudut kecondongan yang dipilih. Apabila sudut kecondongan meningkat, kecekapan sistem bertambah baik, membawa kepada pengurangan kos seunit elektrik yang dijana. Hubungan ini penting untuk mereka bentuk sistem tenaga solar yang kos efektif dan cekap.

Kajian Kes: Wilayah Shandong

Shandong, dengan sumber suria yang mencukupi, menjadi contoh praktikal dalam kajian itu. Sistem PV rantau ini telah dioptimumkan dengan sudut kecondongan antara 30° hingga 60°. Analisis menunjukkan:

• Pada 30°, kos keluasan unit adalah lebih kurang 9.979 yuan/m², dengan hasil penjanaan kuasa 3.11 yuan/kWj.
• Pada 60°, penjanaan kuasa adalah jauh lebih tinggi, menggariskan kepentingan mengoptimumkan sudut kecondongan untuk pulangan ekonomi yang lebih baik.

Kesimpulan

Mengoptimumkan sudut kecondongan modul fotovoltaik ialah langkah penting dalam meningkatkan kecekapan dan keberkesanan kos sistem tenaga suria. Dengan menyesuaikan sudut kecondongan kepada keadaan serantau tertentu, peningkatan ketara dalam penjanaan kuasa dan penjimatan kos boleh dicapai. Kajian dari Shandong ini memberikan pandangan berharga yang boleh digunakan di kawasan lain untuk memaksimumkan faedah tenaga suria.

Soalan Lazim

S1: Mengapakah sudut kecondongan modul PV penting?Sudut kecondongan mempengaruhi jumlah sinaran suria yang diterima oleh modul, memberi kesan kepada kecekapan penjanaan kuasa dan keberkesanan kos.

S2: Bagaimanakah saya boleh menentukan sudut kecondongan optimum untuk lokasi saya?Menggunakan perisian khusus dan mempertimbangkan data sinaran suria tempatan serta faktor geografi boleh membantu menentukan sudut kecondongan optimum.

S3: Adakah sudut kecondongan optimum berbeza mengikut kawasan?Ya, kawasan yang berbeza mempunyai sudut kecondongan optimum yang berbeza-beza disebabkan oleh perbezaan dalam corak sinaran suria dan keadaan iklim.

S4: Bolehkah melaraskan sudut kecondongan mengurangkan kos?Ya, mengoptimumkan sudut kecondongan boleh meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa, sekali gus mengurangkan kos seunit elektrik yang dijana.

S5: Apakah cadangan sudut kecondongan umum?Walaupun sudut tertentu berbeza mengikut rantau, sudut kecondongan antara 25° dan 40° selalunya menghasilkan hasil terbaik untuk sistem tenaga suria.

Untuk butiran lanjut tentang mengoptimumkan sistem fotovoltan anda, lawati tapak web kami diok-eps.com.