Es una creencia común entre los usuarios de energía fotovoltaica que las altas temperaturas y las largas horas de sol en verano aumentan la producción de energía de la planta, y que cuanto mayor es la temperatura, mayor es la producción. Pero en realidad, las centrales fotovoltaicas tienen "miedo al calor" y "miedo al frío", las temperaturas extremadamente altas y bajas pueden afectar al rendimiento de la generación de energía fotovoltaica.
Por qué influye la temperatura en la energía fotovoltaica
El principio de los sistemas fotovoltaicos es utilizar el efecto fotovoltaico producido por la luz que incide en un semiconductor para convertir la energía luminosa directamente en electricidad. En general, las buenas condiciones de luz en verano producen más electricidad. Sin embargo, el calor extremo es otra historia.
Debido a las características de temperatura del propio módulo, un aumento de la temperatura provocará una pérdida de potencia de salida. En verano, cuando la temperatura alcanza los 35-40°C, la cara posterior del módulo puede llegar a los 50-70°C y la temperatura de la unión de trabajo de las células del módulo puede incluso superar los 80°C. Cuando se supera la temperatura nominal de funcionamiento, la eficiencia de conversión fotovoltaica disminuye proporcionalmente, lo que afecta a la eficiencia de generación de energía.
Tomando como ejemplo el coeficiente de temperatura de la potencia del módulo FV 0,4%/°C, la potencia pico del módulo a 25°C es de 300W, entonces la pérdida de potencia pico a 80°C = 0,4%/°C * (80-25)°C = 22%, la potencia pico de salida = 300W * (1-22%) = 234W. Por lo tanto, se puede ver que el aumento de la temperatura dará lugar a una grave pérdida de potencia de salida del módulo, bajo las otras condiciones permanecen sin cambios. lo que significa que se generará un 22% menos de energía.
Además de la pérdida de eficiencia, la temperatura también afecta a la estabilidad a largo plazo de la célula fotovoltaica. Las altas temperaturas pueden acelerar la degradación de los materiales utilizados en las células, lo que puede acortar la vida útil del sistema.
Qué aspectos de la fotovoltaica se ven afectados por la temperatura
1. Provoca una reducción de la potencia de salida del módulo fotovoltaico
Los módulos fotovoltaicos suelen tener tres coeficientes de temperatura: tensión en circuito abierto, potencia máxima y corriente de cortocircuito. Cuando aumenta la temperatura, disminuye la potencia de salida del módulo fotovoltaico. El coeficiente de temperatura máxima de los módulos fotovoltaicos oscila aproximadamente entre -0,38 y 0,44%/°C, es decir, a medida que aumenta la temperatura disminuye la potencia de los módulos fotovoltaicos. Teóricamente, por cada grado de aumento de la temperatura, la potencia de la planta fotovoltaica disminuye aproximadamente un 0,44%.
En estudios prácticos, se ha demostrado que las células solares de silicio cristalino producen alrededor de un 20% más de energía a una temperatura de unos 20 grados que a 70 grados. En otras palabras, si el lugar donde se instala la planta fotovoltaica tiene unas condiciones medias de luz, pero la temperatura media anual es relativamente baja, su producción de energía es mucho mayor que en zonas donde la luz es demasiado intensa y la temperatura demasiado alta.
2. Afecta a la vida útil del inversor y otras piezas.
En los sistemas fotovoltaicos, los módulos fotovoltaicos temen al calor y también el inversor. El inversor está formado por muchos componentes electrónicos, y los componentes principales generan calor al funcionar. El aumento de la temperatura tiene un gran impacto en el rendimiento de los componentes del inversor, y la temperatura ambiente de la caja del convertidor y del inversor a alta temperatura más el calor emitido por el funcionamiento del equipo es muy superior a la temperatura exterior, y sin un buen entorno de disipación del calor, se acelerará el deterioro y el envejecimiento de los componentes electrónicos del equipo en un funcionamiento casi a plena carga.
3. La formación del efecto de punto caliente afecta a la vida útil de los componentes
Las temperaturas locales excesivas pueden producir puntos calientes, que afectan a la vida útil del módulo fotovoltaico. El efecto de hot-spot dañará en cierta medida las células solares, ya que parte de la energía generada por las células solares iluminadas, es probable que sea consumida por las células sombreadas, y el efecto de punto caliente en las centrales fotovoltaicas conducirá directamente a un acortamiento del 30% de la vida útil de los módulos fotovoltaicos, lo que puede causar el fallo del módulo a largo plazo.
Durante la temporada de altas temperaturas, los módulos fotovoltaicos están a la sombra de excrementos de pájaros, maleza, hojas, etc. y son propensos al efecto de punto caliente, cuando la temperatura local de los módulos fotovoltaicos puede alcanzar más de 100°C. El efecto de punto caliente reducirá el rendimiento del módulo fotovoltaico, lo que provocará una pérdida de potencia de salida en toda la cadena de módulos fotovoltaicos.
Conclusión
La temperatura tiene un impacto significativo en el rendimiento y la estabilidad de los sistemas fotovoltaicos. La temperatura óptima de los módulos para la generación de energía es de 24-25 grados C. Aunque la radiación solar es máxima en julio y agosto, la generación de energía no es máxima. Los meses de mayor generación de energía para las plantas fotovoltaicas domésticas son abril y mayo.
Es importante controlar este efecto para maximizar la producción de energía y garantizar la fiabilidad a largo plazo de su sistema fotovoltaico. Comprender la relación entre la temperatura y el rendimiento de los sistemas fotovoltaicos permite adoptar una serie de medidas de mantenimiento para optimizar su eficiencia y eficacia, convirtiéndolos en una fuente de energía renovable más atractiva.
Como fabricante de módulos fotovoltaicos con 15 años de experiencia en el sector, Maysun Solar tiene oficinas y almacenes en varios países y regiones y ha establecido relaciones estables y a largo plazo con muchos instaladores excelentes. No dude en ponerse en contacto con nosotros si desea conocer las últimas ofertas de módulos o si tiene preguntas relacionadas con la energía fotovoltaica.