Солнечная энергетика > Приборы для солнечных установок


Какие приборы необходимы для солнечных энергетических установок?


В зависимости от используемой технологии производства электроэнергии и цели измерений в пределах одной станции может потребоваться несколько типов приборов для измерения солнечного излучения.


Эталонные инструменты используют для количественной оценки солнечной энергии, доступной в данном месте. Эти надежные и высокоточные инструменты предоставляют данные для сравнения с измерениями в других местах и с другими источниками данных, например, такими как спутниковые данные. Они также дают возможность создавать базу данных прошлых, текущих и прогнозируемых значений для данного места.



Зачастую дополнительно устанавливают автоматическую метеорологическую станцию, которая дает информацию о погодных условиях местности. Эту информацию вместе с данными по солнечному излучению используют в моделях прогнозирования производительности будущей электростанции. На больших территориях необходимо иметь две или более таких метеостанций. Как правило, промышленные электростанции имеют полностью укомплектованную станцию мониторинга суммарного потока солнечного излучения. Т.к. эти инструменты являются частью производственного процесса, то обычно устанавливают две системы (или более). Это надо для обеспечения избыточности измерений, а также их непрерывности во время калибрования или замены радиометров.


Другой задачей пиранометров является проверка эффективности панелей на солнечных электростанциях. Панели могут быть как неподвижными, так и следящими. Как правило, каждый инвертор имеет вход для пиранометра, который используют для расчета эффективности панелей, подключенных к этому инвертору. Пиранометр устанавливают на одной из панелей так, чтобы он имел то же направление, что и фотоэлектрические панели. На станции может быть большое количество таких пиранометров. Поэтому вместо приборов Kipp & Zonen класса "Вторичный эталон" по ISO - CMP11, CMP21, CMP22 и "интеллектуальных" SMP11 - применяют приборы второго класса по ISO: CMP3 или "интеллектуальную" версию - SMP3. Такие пиранометры, как CMP3 и SMP3, в значительной степени заменили эталонные солнечные элементы, которые часто использовали на входах в инвертор для оценки эффективности системы. Для этого есть ряд причин.


Фотоэлектрические модули испытываются при стандартизированных условиях с применением солнечных имитаторов, что может приводить к серьезной переоценке возможности модуля в реальных рабочих условиях при различных температурах, накоплении загрязнений и других различных эффектов. Так как эталонный солнечный элемент того же типа будет иметь те же проблемы: загрязняться с той же скоростью, и также быстро стареть, поэтому он всегда будет показывать 100% эффективность панелей, что является неверным.


В настоящее время существует много типов фотоэлектрических модулей и эталонных солнечных элементов. В связи с этим трудно сравнивать один тип с другим, особенно, когда они имеют различные спектральные чувствительности. Это спектральное несоответствие может легко доходить до 10% и приводить к расчетной эффективности выше 100%! В действительности же эталонные солнечные элементы и фотоэлектрические модули сами часто калибруются по пиранометрам Kipp & Zonen в тестовых лабораториям.


Поскольку термопарные пиранометры имеют широкую и плоскую спектральную чувствительность, они измеряют всю плотность солнечного измерения, падающего на ФЭ панель. Поэтому легко видеть, насколько эффективно каждая панель использует поступающую энергию и, следовательно, можно делать необходимые выводы.


Плоские фотоэлектрические модули загрязняются значительно быстрее, чем пиранометры с полусферическим колпаком. Следовательно, легко заметить, когда эффективность панели снижается за короткое время из-за ее загрязнения или за длительное время - из-за старения панели, а также можно выявить резкие изменения, которые могут быть следствием повреждения панели или инвертора.


Международные стандарты, такие, как IEC 61724 "Контроль рабочих характеристик фотоэлектрических систем. Руководство по измерениям, обмену данными и анализу", определяют, что при оценке эффективности панелей должны использоваться пиранометры.



Предыдущий   Следующий