Visão Geral do Projeto:
Na usina fotovoltaica de 30 MW construída pela Guodian Power no distrito de Jizhou, Tianjin, realizamos um estudo comparativo sobre o desempenho de geração de energia de módulos fotovoltaicos bifaciais equipados com tecnologias de células TOPcon e PERC. O projeto está localizado no distrito de Jizhou, que pertence ao clima de monção continental temperado semi-úmido quente. Tem quatro estações distintas, sol abundante, calor abundante, temperatura alta e chuva no verão e inverno frio. A quantidade anual total de radiação solar atinge 1450~1600kWh/m2 (5220~5760 MJ/m2), e as condições dos recursos de luz são excelentes, o que é propício para o desenvolvimento e construção de projetos fotovoltaicos.
Projeto de design:
O projeto tem capacidade nominal de 30MW e consiste em 12 unidades de geração de energia fotovoltaica de 2,5MW. Cada string é projetada para consistir em 26 componentes e cada 17 strings são conectadas a um inversor de string. Cada unidade de geração de energia é equipada com 11 inversores string de 225kW e 1 transformador caixa de 2500 kVA, com relação de capacidade de 1. A seleção do suporte é fixa, com ângulo de inclinação de 30°. Adota-se o esquema de colchetes verticais de duas fileiras, sendo a altura mínima do componente em relação ao solo de 0,5 metros. Para comparar visualmente as diferenças de geração de energia dos componentes do tipo N/P em condições operacionais reais, o projeto instalou um total de 20MW de componentes de vidro duplo tipo P 545 e um total de 10MW de componentes de vidro duplo tipo N 560W.
resultado:
Com base nas vantagens de desempenho de geração de energia dos componentes TOPCon tipo N, como coeficiente de temperatura mais baixo, taxa dupla face mais alta e menor atenuação induzida por foto, em comparação com componentes PERC tipo P convencionais, pode trazer pelo menos 3% de ganho de geração de energia sob a mesma capacidade do lado DC. Com base na análise da situação real, devido à alta temperatura ambiente de verão na zona climática onde o projeto está localizado, a temperatura extremamente alta pode chegar a 40 graus Celsius. Depois de considerar o aquecimento do próprio módulo, a temperatura operacional do módulo pode chegar a quase 60 graus Celsius. Um melhor coeficiente de temperatura do módulo pode reduzir o impacto da temperatura na potência de saída do módulo. O módulo da série Tiger Neo equipado com células de bateria de tecnologia TOPCon tem um coeficiente de temperatura tão baixo quanto -0,29%/℃, o que melhorará efetivamente a geração de energia do módulo nas mesmas condições de trabalho. Ao comparar a geração de energia de uma matriz de componentes do tipo N com duas matrizes de componentes do tipo P, descobriu-se que, em comparação com o tipo P convencionalMódulos PERC , os ganhos de geração de energia de um quilowatt do módulo Jingke N-type TOPCon atingiram 5,02% e 5,15%, respectivamente, apoiando fortemente o excelente desempenho do módulo N-type em aplicações práticas ao ar livre.
Conclusão:
Com base na comparação e análise da geração de energia de um quilowatt dos componentes PERC tipo P e TOPCon tipo N, o excelente desempenho de geração de energia dos componentes TOPCon, que é diferente dos componentes PERC convencionais, foi totalmente destacado. De um modo geral, em aplicações de verão, a geração de energia dos módulos fotovoltaicos também aumentará com o aumento da luz solar, mas o aquecimento subsequente dos componentes reduzirá a eficiência de geração de energia dos módulos do tipo P, afetando assim os lucros do projeto. Como resultado, a prioridade de usar componentes TOPCon tipo N com melhores coeficientes de temperatura para ambientes de aplicação quentes foi aprimorada ainda mais. Além disso, ao contrário dos módulos PERC convencionais com dopagem de boro no substrato, escolher o processo de dopagem de fósforo do substrato para o módulo TOPCon tipo N da Jingke Energy pode reduzir efetivamente a atenuação fotoinduzida do módulo. Com a seleção de materiais auxiliares de alta qualidade, ele pode proteger o nível de receita de geração de energia do ciclo de vida completo do cliente a partir do nível de saída de energia.
Em termos de desempenho de atenuação de energia, os componentes do tipo N têm vantagens naturais, com uma atenuação no primeiro ano de 1% e uma atenuação linear anual de 0,4%, enquanto os componentes do tipo P têm uma atenuação no primeiro ano de 2% e uma atenuação anual de 0,45%. Devido à atenuação de energia, os componentes do tipo N trazem um ganho de geração de energia de cerca de 1,8%. Em termos de desempenho de geração de energia de alta temperatura, está intimamente relacionado ao coeficiente de temperatura do componente e à temperatura operacional do componente. O coeficiente de temperatura do componente tipo N é -0,29%/℃, enquanto o coeficiente de temperatura do componente tipo P é -0,35%/℃. Sob condições de alta temperatura no verão, assumindo que a temperatura operacional do componente é de cerca de 55 ℃ (a temperatura ambiente é de cerca de 30 ℃),
Enquanto isso, devido à sua maior eficiência de conversão, o módulo tipo N reduz a conversão térmica da energia luminosa absorvida, diminuindo assim a temperatura operacional do módulo. Isso é totalmente confirmado pelo projeto de 30 MW de Tianjin. A temperatura operacional média dos componentes do tipo N é cerca de 1 ℃ menor que a dos componentes do tipo P. Combinado com excelente coeficiente de temperatura e menor temperatura operacional, a geração de energia dos componentes do tipo N é cerca de 2% maior do que a dos componentes do tipo P. Em termos de desempenho de geração de energia de dupla face, a proporção de dupla face dos componentes do tipo N é de cerca de 80% e a proporção de dupla face dos componentes do tipo P é de cerca de 70%. Portanto, a diferença na proporção de dupla face (10%) traz um ganho de geração de energia de componentes do tipo N entre 1% e 1,5%.
A análise teórica mostra que, devido às suas excelentes características de atenuação de energia, desempenho de geração de energia em alta temperatura, desempenho de geração de energia de dupla face e desempenho de geração de energia de baixa irradiação, o ganho teórico de geração de energia do componente tipo N é de cerca de 3%. No entanto, os dados empíricos do projeto mostram que a geração de energia de um watt do componente do tipo N é mais de 5% maior que a do componente do tipo P, o que é muito melhor do que o ganho teórico. O desempenho de geração de energia do componente do tipo N foi totalmente verificado. Fornece uma certa base técnica para a seleção de rotas de tecnologia de produtos fotovoltaicos e a seleção de produtos de componentes do cliente. Além disso, esse resultado também reflete os expressivos "quatro altos e quatro baixos"
