Mata Pertama: "Skor Penuh" di Makmal VS "Prestasi" di Dunia Nyata
Anda melihat "1 kilowatt" (1 kW) pada label papan, yang mempunyai nama saintifik: "kuasa nominal".
Bagaimanakah nombor ini diperolehi? Ia diukur di bawah keadaan makmal yang sangat ideal, secara rasmi dikenali sebagai "Standard Test Conditions" (STC).
Keamatan cahaya sempurna: 1,000 watt cahaya matahari bagi setiap meter persegi-kira-kira sekuat matahari tepat di atas kepala pada waktu tengah hari di khatulistiwa pada musim panas.
Tepat suhu yang betul: Suhu panel mesti dikekalkan dengan stabil pada 25 darjah (hangat apabila disentuh).
Spektrum ideal: Komposisi spektrum cahaya matahari juga mesti sepadan dengan standard tertentu.
Fikirkanlah-dalam kehidupan sebenar, berapa kerapkah kita mempunyai persekitaran "skor sempurna" sedemikian?
Ketika matahari terbit dan terbenam, sudut matahari adalah rendah dan intensitinya rendah. Dalam keadaan mendung, mendung atau hari berjerebu -- jumlah cahaya matahari, sebahagian besarnya terhalang. Walaupun pada hari-hari cerah sudut matahari sentiasa berubah, jadi, walaupun mungkin beberapa hari panel mungkin tidak berserenjang, namun sangat sukar untuk memastikan panel berserenjang dengan sempurna, walaupun pada hari-hari terbaik.
Ini serupa dengan seorang atlet yang beraksi di trek tanpa angin yang ideal, melakukan persembahan terbaik mereka, tetapi kemudian perlu bersaing dengan angin, hujan, permukaan buruk dan oleh itu prestasi mereka berubah.
Akibatnya, kuasa keluaran sebenar panel jarang 1 kilowatt.
Titik Kedua: Waktu Puncak Cahaya Matahari
Ini adalah konsep utama untuk memahami penjanaan tenaga solar.
Tidak kira sama ada keadaan baik, matahari tidak bersinar pada keamatan penuh selama dua puluh-empat jam sehari, kita mendapat keamatan waktu cahaya matahari yang terputus-putus setiap hari dari matahari terbit hingga matahari terbenam.
Itulah sebabnya kami menggunakan konsep yang dipanggil "Waktu Peak Sunshine".
Secara asasnya, ia menukarkan jumlah tenaga suria yang diterima pada siang hari kepada tenaga suria yang setara dengan beberapa jam cahaya matahari penuh (iaitu, 1000 watt/m² mengikut STC).
Sebagai contoh, pada hari tertentu di lokasi tertentu, tenaga cahaya matahari adalah bersamaan dengan 4 jam matahari penuh. Iaitu 4 jam cahaya matahari puncak.
Jadi, penjanaan kuasa teori untuk panel berlabel 1 kW-anda pada hari itu ialah:
1 kW × 4 jam=4 kilowatt-jam (4 kWj)
Ini tidak bermakna panel hanya beroperasi selama 4 jam, ini bermakna variasi cahaya matahari yang ada adalah bersamaan dengan operasi 4 jam berkuasa penuh.
Perkara Ketiga: Kerugian Sistem Wujud
4 kWj yang kami kira di atas adalah teori. Apabila ia mencapai meter rumah anda, elektrik telah melalui beberapa lagi "pusat pemeriksaan", setiap satu melibatkan beberapa kehilangan:
Kehilangan Talian: Elektrik telah berpindah dari panel, melalui wayar ke penyongsang, dan akhirnya ke meter. Kerana wayar mempunyai rintangan mereka akan kehilangan sedikit tenaga untuk dipanaskan. Semakin panjang, nipis dan kualiti wayar yang lebih rendah, semakin banyak kehilangan yang akan berlaku.
Kehilangan Penyongsang: Panel menghasilkan elektrik DC, tetapi rumah kami menggunakan AC. Penukaran ini dilakukan oleh penyongsang. Malah penyongsang terbaik tidak 100% cekap-kebanyakannya adalah sekitar 97%-98%, bermakna 2%-3% daripada tenaga hilang dalam penukaran.
Kehilangan Suhu: Panel akan menjadi panas di bawah cahaya matahari langsung. Suhu panel akan mencapai 60 - 70darjah Celsius di bawah cahaya matahari, pada suhu tinggi; kecekapan bahan semikonduktor yang terdiri daripada panel berkurangan dengan peningkatan suhu-keluaran lebih rendah dengan peningkatan suhu-ini adalah undang-undang asas fizik yang tidak boleh dipertikaikan-oleh itu, keluaran terkadar panel (KUASA NOMINAL) hendaklah dipertimbangkan hanya pada suhu ambien 25 darjah Celsius. Pada hari yang sangat panas (cth, hari musim panas yang panas) output panel mungkin serendah 80 -90 peratus daripada output dinilainya.
Debu dan Bayangan: Output rentetan lengkap panel solar dan/atau penyongsang boleh dipengaruhi dengan ketara oleh habuk dan objek yang menutupi bayang-bayang seperti bumbung, pokok dan struktur lain. Untuk memastikan keluaran maksimum, panel solar mesti dibersihkan dan diselenggara secara berkala.
Kerugian Kecil Lain: Ini termasuk sesentuh penyambung yang lemah, penggunaan kuasa siap sedia penyongsang, dsb.
Faktor gabungan akan mengurangkan jumlah kuasa sebenar yang dihasilkan antara 5% dan 15% atau lebih. Akibatnya, 4.0 kWj yang anda hasilkan secara teori mungkin hanya dapat dilihat pada meter rumah anda sebagai 3.6–3.8 kWj, bergantung pada reka bentuk dan pemasangan sistem. Jika sistem tidak direka bentuk dengan baik atau dipasang dengan tidak betul, kerugian yang lebih besar daripada yang disenaraikan di atas akan berlaku!
Panel solar boleh kehilangan kecekapan apabila terdedah kepada suhu yang sangat panas, tetapi biasanya, pendedahan tambahan kepada tenaga berseri, atau cahaya matahari semasa bulan-bulan musim panas, mengurangkan banyak kehilangan yang berkaitan dengan haba ini. Oleh itu, walaupun suhu yang lebih sejuk dalam tempoh musim gugur/musim sejuk secara amnya menghasilkan kecekapan yang lebih baik daripada panel solar, ia menghasilkan lebih sedikit tenaga disebabkan tahap sinaran suria harian yang lebih rendah (terutamanya, disebabkan hari yang lebih pendek dan sudut matahari yang lebih rendah).
Perbezaan Negara:Amerika Syarikat mempunyai pelbagai jenis iklim serantau. Kawasan di barat laut menyediakan sumber penjanaan suria yang terbaik, termasuk waktu cahaya matahari paling puncak, manakala kawasan selatan dengan taburan hujan tertinggi mendapati terdapat hanya sedikit jam cahaya matahari puncak.
