Comparație între panourile solare principale TOPCon și datele empirice BC Rooftop timp de un an
Sursa datelor: Fotovoltaic News
Celulele TOPCon de tip N au devenit produsul principal de pe piață cu eficiență și fiabilitate excelente, cu o cotă de piață de aproximativ 80% în 2024. În ciuda acestui fapt, pentru a obține diferențierea produsului și a spori valoarea produsului pe piața extrem de competitivă, multe Companiile fotovoltaice și-au îndreptat atenția către modulele monofaciale de tip BC și au făcut din acestea principalele produse pe piața fotovoltaică de pe acoperiș.
Modulele BC sunt teoretic foarte potrivite pentru aplicațiile de instalare pe acoperiș datorită puterii lor frontale ridicate. În mediul de instalare pe acoperiș, dezavantajul bifacial al celulelor BC poate fi atenuat semnificativ. Recent, JinkoSolar a anunțat că a efectuat un studiu cuprinzător de testare pe teren în Jiangxi.
Clima umedă musoonică din Jiangxi și temperatura medie de -5 până la 35 de grade pe tot parcursul anului oferă condiții naturale ideale pentru evaluarea performanței diferitelor module fotovoltaice. Acest lucru va ajuta la înțelegerea profundă a performanței diferitelor module în aplicațiile reale, oferind astfel o bază științifică pentru dezvoltarea viitoare a produselor și strategiile de piață.
Informații despre modul
Acest studiu acoperă modulele TOPCon și modulele BC produse de un anumit producător. Toate modulele sunt instalate pe acoperișul clădirii pentru a asigura acuratețea și consistența datelor de măsurare. Scopul principal al acestui studiu este de a analiza în profunzime performanța și potențialul LCOE al acestor două componente în aplicații reale și de a oferi clienților soluții de generare a energiei fiabile și eficiente. Testul a implicat două tipuri de componente: componente TOPCon de tip N cu o putere pe plăcuță de 575 W și componente BC cu o putere pe plăcuță de 575 Wp de la alt producător, cu 18 din fiecare componentă. Au fost instalate pe un suport fix cu o înclinare setată la 0 grade . Toate componentele au fost echipate cu senzori de înaltă precizie pentru a monitoriza datele de generare a energiei în timp real pentru a asigura acuratețea și credibilitatea rezultatelor testelor.
În timpul testului, au fost colectate complet o serie de date cheie, inclusiv tensiunea DC, curentul, puterea, temperatura componentelor, radiația frontală, viteza vântului, direcția vântului, temperatura ambiantă, umiditatea relativă și presiunea atmosferică. Aceste date oferă informații detaliate, permițându-ne să efectuăm o analiză aprofundată și o comparație a performanței componentelor.
Rezultatele testului
Unele schimbări semnificative ale climei și ale performanței au fost observate în cele 11 luni de la 14 august 2023 până la 15 iulie 2024. Cea mai mare iradiere medie zilnică înregistrată în iunie a fost de 273 W/m², iar cea mai ridicată temperatură înregistrată în iulie a fost 39,7 grade. Cea mai scăzută iradiere de 104 W/m² și temperatura ambiantă de -5 grade au fost înregistrate în ianuarie și, respectiv, februarie. Precipitațiile frecvente din aprilie 2024 (20 de zile ploioase) au dus la o scădere a iradierii, care la rândul său a afectat generarea de energie a modulelor. Chiar și în astfel de condiții de ploaie continue, generarea de energie a modulelor TOPCon a fost cu 0,33% mai mare decât cea a modulelor BC. Cu toate acestea, odată cu sosirea temperaturilor ridicate și a zilelor lungi în iunie, modulele TOPCon și-au arătat performanța excelentă, cu o creștere de 1,95% a producției de energie în comparație cu modulele BC. Acest câștig semnificativ nu doar dovedește adaptabilitatea modulelor TOPCon în medii cu temperaturi ridicate, dar evidențiază și eficiența lor ridicată vara.
În plus, în timpul sezonului de zăpadă din ianuarie până în februarie, sub dubla influență a iradierii scăzute și a temperaturii ambientale scăzute, generarea de energie a modulelor TOPCon a fost cu 0.52-0,53% mai mare decât cea a BC module. Aceste date confirmă și mai mult performanța superioară a modulelor TOPCon în condiții de climă rece, în special iarna, când lumina și temperatura sunt scăzute. Rezultatele testelor arată că modulele TOPCon au avantaje semnificative în ceea ce privește eficiența generării de energie, generarea de energie pe watt fiind cu până la 1,95% mai mare decât cea a modulelor BC în timpul ciclului de testare, ceea ce este atribuit capacității sale mai mari de generare a energiei (kWh/kW). ) și fiabilitate ridicată pe parcursul întregului ciclu.
Acest rezultat demonstrează pe deplin că, chiar și fără a lua în considerare factorul de bifacialitate, modulele TOPCon au performanțe mai bune în aplicațiile pe acoperiș, reducând costurile de investiție inițială și LCOE, îmbunătățind în același timp generarea de energie și performanța produsului.
Analiza datelor
Motivul pentru care modulele TOPCon pot obține o generare de energie mai mare se datorează în principal temperaturii lor de funcționare mai scăzute. Acest lucru îi permite să mențină o eficiență ridicată de generare a energiei în mediul cu temperatură ridicată vara, când alte module reduc în general generarea de energie datorită coeficienților de temperatură, obținând astfel câștiguri mai mari de generare de energie per watt. În timpul testului, temperatura medie de funcționare a modulelor TOPCon a fost întotdeauna mai mică decât cea a modulelor BC de la alți producători. Când coeficientul de temperatură al ambelor module este de aproximativ -0.29%/ grad, atenuarea generată de energie a modulelor BC din cauza temperaturii ridicate este semnificativ mai mare decât cea a modulelor TOPCon.
În principiu, celulele BC extind zona efectivă de generare a energiei prin transferarea liniilor grilei de electrozi din partea din față a celulei în spatele celulei. Acest design are avantaje evidente în îmbunătățirea eficienței conversiei celulelor în sistemele fotovoltaice de pe acoperiș, care nu se bazează în special pe generarea de energie bifacială. Cu toate acestea, acest design aduce și unele provocări. În aplicațiile practice, concentrația de stres pe spatele modulului BC face ca suprafața modulului să se îndoaie și să se îndoaie, ceea ce, la rândul său, îi afectează fiabilitatea și eficiența. Acest fenomen este deosebit de evident în iunie și iulie. Când temperatura maximă poate atinge 37 de grade, temperatura de suprafață a modulului poate depăși chiar 60 de grade la prânz. Acest mediu de temperatură ridicată nu numai că afectează eficiența de generare a energiei a modulului BC, dar poate și accelera îmbătrânirea materialului, afectând astfel fiabilitatea și performanța pe termen lung a modulului.
rezumat
Acest studiu înregistrează și compară performanța modulelor TOPCon și a modulelor BC într-un scenariu de aplicare pe acoperiș pe un ciclu de un an. Prin această comparație, scopul este de a evalua competitivitatea relativă a celor două în ceea ce privește rentabilitatea și producția de energie. Rezultatele relevă următoarele constatări cheie:
1) Modulele TOPCon, cu o capacitate mai mare de generare a energiei (în kilowați-oră pe kilowatt), sunt cu până la 1,95% mai mari decât modulele BC în ceea ce privește generarea de energie frontală. Chiar dacă ignorăm avantajele generării sale de energie bifacială, TOPCon încă arată un potențial mai puternic în aplicațiile pe acoperiș.
2) Studiul a constatat că există o corelație liniară semnificativă între iradiere, temperatură și generarea de energie pentru cele două module. Mai exact, pe măsură ce iradierea și temperatura cresc, câștigul generat de energie al modulelor TOPCon este deosebit de semnificativ.
3) Modulele TOPCon prezintă performanțe mai bune în condiții de lumină scăzută dimineața și seara. Acest lucru este deosebit de important în aplicațiile practice, deoarece înseamnă că modulele TOPCon pot utiliza mai eficient resursele limitate de lumină în perioadele scurte de însorire.
Pe baza acestor date, JinkoSolar recomandă ca în viitor să fie efectuate teste de eficiență în generarea de energie și cercetări de monitorizare suplimentare pentru a oferi utilizatorilor soluții mai științifice și mai precise.