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태양광 발전소가 비효율적으로 작동하는 이유는 무엇입니까?

2022-11-03 15:20

태양광 발전소의 효율성은 먼지, 오물, 꽃가루, 나무 그늘에서 다양한 부품, 커넥터 및 케이블의 고장에 이르기까지 많은 요인의 영향을 받습니다. 최고의 투자 수익을 보장하려면 문제를 정확하게 식별하고 적시에 제거하는 것이 중요합니다. 물리적 수리 및 장비 교체를 제외하고는 이 모든 것이 태양광 발전소의 모니터링 장비에서 처리됩니다.


제조사의 약속과 현실은 다르다

일부 제조업체의 PV 인버터에는 생산된 전기량 또는 기타 여러 매개변수를 볼 수 있는 모니터링 솔루션이 통합되어 있습니다. 그러나 태양열 발전소의 특성을 아는 사람들은 이것이 바다의 한 방울에 불과하다는 것을 잘 알고 있습니다. 하나 또는 몇 개의 매개변수만 알면 발전소의 효율성을 완전히 평가하고, 영향을 미치는 뉘앙스를 파악하고, 고장 가능성이나 방치로 인한 에너지 손실을 예측할 수 없습니다.

표준 모니터링 도구는 태양열 발전소에서 생산되는 에너지 및 전력과 관련된 여러 매개변수를 모니터링합니다. 이 데이터는 일반적으로 15분마다 업데이트됩니다. 태양광 발전소가 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하기 위해 우리 과학자 팀은 평균 25개의 매개변수를 캡처하는 모니터링 도구를 개발했으며 데이터는 10초마다 업데이트됩니다. 10배 더 많은 데이터를 통해 감독자는 매우 정확한 모니터링을 보장하고 실시간으로 문제에 대응할 수 있습니다.

내부 데이터에 따르면 태양광 발전소는 선언된 최대 용량에 거의 도달하지 않습니다. 현실적으로 거의 달성되지 않는 실험실 조건에서 테스트되고 최대 전력이 결정되기 때문입니다. 이니온 Software의 경험에 따르면 제조업체의 태도가 큰 영향을 미칩니다. 많은 경우 유럽 연합(유럽 연합 ) 외부에서 생산된 저렴한 장비의 문서는 이상적인 조건에서 달성할 수 있는 최대 전력을 나타내는 반면 유럽 연합 제조업체는 최소량을 계산합니다. 그들의 발전소가 이상적인 조건에서 생산할 전기의 양. 즉, 값싼 생산자들이 선언한 수치를 현실에서 보는 것은 현실적으로 불가능한 반면, EU산 발전소는 더 많은 생산량을 달성할 수 있다.


작은 일도 큰 영향을 미칠 수 있습니다

그러나 서로 다른 위치에 설치된 두 개의 동일한 태양광 발전소의 효율성은 크게 다를 수 있습니다. 흐림, 계절성, 지붕의 방향 또는 각도뿐만 아니라 다른 많은 이유도 있습니다.

우리의 연구에 따르면 태양 전지판의 작은 영역이 예를 들어 낙엽, 먼지 또는 나무나 덤불의 그림자로 가려지면 발전소의 전체 효율이 크게 감소합니다. 경우에 따라 덮힌 면적의 10분의 1만 있어도 총 생산량이 최대 30%까지 감소할 수 있습니다. 따라서 태양광 모듈의 주기적인 청소, 주변 초목의 가지치기 및 이와 유사한 유지 관리가 중요한 역할을 합니다.

아래 인포그래픽은 패널 중 하나에 낙엽이 떨어지는 경우 발전소의 효율성이 어떻게 감소하는지 보여줍니다.

flat roof ballasted solar racking

모든 문제가 눈에 띄고 간단하게 해결되는 것은 아닙니다. 태양열 발전소는 장비, 커넥터 및 예기치 않게 고장나거나 분리될 수 있는 기타 구성 요소로 가득 차 있습니다. 결과적으로 전기 생산이 줄어들거나 완전히 중단될 수도 있습니다. 다양한 예가 있습니다. 우리가 수집한 정보에 따르면 태양열 발전소의 일반적인 문제는 재고가 가열되는 것입니다. 그들은 일반적으로 비, 눈 및 기타 환경 요인으로부터 보호하는 폐쇄된 캐비닛에 보관되지만 과열의 위험이 있습니다.

제대로 밀봉되지 않은 연결과 같은 아주 작은 뉘앙스도 문제를 일으킬 수 있습니다. 이를 통해 습기가 유입되면 올바른 작동을 방해할 수 있습니다. 예를 들어, 아침 이슬의 영향을 받는 인버터는 절연 저항을 잘못 측정하여 제 시간에 시작하지 못할 수 있습니다. 평균적인 태양열 공원은 그러한 실패로 인해 매년 수천 유로의 수익을 잃을 수 있습니다.

두 번째 인포그래픽은 3개의 태양광 발전소가 어떻게 작동하는지 보여줍니다. 제대로 밀봉되지 않은 연결로 인해 다음 두 가지 연결이 제 시간에 시작되지 않습니다.

solar mounting solutions

모니터링 품질이 특히 중요합니다.

단순히 고치거나 개선할 수 없는 것들이 있습니다. 태양열 발전소가 흐린 날과 겨울에 더 적은 전력을 생산하고 마모로 인해 효율이 떨어지는 것은 당연합니다. 후자의 요인은 일반적으로 연간 최대 0.5%의 약간의 저하, 생산량 감소를 결정합니다. 즉, 태양광 발전소가 첫 해에 10,000kWh의 전기를 생산했다면 두 번째 해에도 여전히 약 9,950kWh를 생산해야 합니다. 매년 동일한 기상 조건이 발생하지 않기 때문에 이론적인 계산일 뿐입니다. 그러나 정상적인 변동과 이상을 구별하기 위해서는 고품질의 신뢰할 수 있는 모니터링 시스템이 필요합니다.

태양광 발전소의 가동 용량은 태양광 센서 덕분에 계산되는 것이 시장에서 일반적입니다. 태양광 발전소가 기상 조건이 허용하는 만큼 전기를 생산하고 있는지를 보여줍니다. 그러나 이 센서는 먼지와 이물질로 인해 최대 성능으로 작동하지 않는 경우가 많기 때문에 실제 기상 조건을 항상 정확하게 반영할 수는 없습니다. 결과적으로 태양광 발전소 소유자는 전기가 효율적으로 생산되고 있는지 항상 확인할 수 없습니다. 발전소의 작동을 보다 정확하게 보기 위해 우리 과학자 팀은 태양 복사 센서가 필요하지 않은 고유한 모니터링 시스템을 개발했습니다. 태양광 발전소의 효율은 인근 발전소의 작업과 비교됩니다.


예를 들어 화창한 날 한 태양광 발전소가 같은 지역의 다른 발전소보다 전기를 적게 생산하는 경우 이는 발전소가 최대 용량으로 작동하지 않는다는 신호입니다.

다음 인포그래픽은 일사량 센서로 측정하여 해당 지역의 평균을 취하여 측정한 발전소의 용량을 나타냅니다(빨간색은 일사량 센서로 측정한 기준 생산량, 녹색은 PV 발전량).


pv mounting structureflat roof ballasted solar rackingsolar mounting solutions

태양광 발전소는 빠르게 개선되는 모니터링 장비를 통해 발전소가 전기를 보다 효율적으로 생산할 수 있는 새로운 단계에 진입하고 있습니다.



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