A mainstream napelemes TOPCon és a BC Rooftop empirikus adatok összehasonlítása egy évre vonatkozóan
Adatforrás: Photovoltaic News
Az N-típusú TOPCon cellák a piac fő termékévé váltak kiváló hatékonysággal és megbízhatósággal, mintegy 80%-os piaci részesedéssel 2024-ben. Ennek ellenére a termékdifferenciálódás elérése és a termékérték növelése érdekében a kiélezett versenypiacon sokan A fotovoltaikus cégek a BC-típusú egyfelületű modulokra helyezték a hangsúlyt, és a tetőtéri napelemek piacának fő termékévé tették őket.
A BC modulok nagy elülső teljesítményük miatt elméletileg nagyon alkalmasak tetőtéri telepítési alkalmazásokhoz. Tetőtéri telepítési környezetben a BC cellák bifaciális hátránya jelentősen enyhíthető. A közelmúltban a JinkoSolar bejelentette, hogy átfogó terepi vizsgálatot végzett Jiangxi városában.
Jiangxi monszun párás klímája és egész évben -5-35 fokos átlaghőmérséklete ideális természetes feltételeket biztosít a különböző fotovoltaikus modulok teljesítményének értékeléséhez. Ez segít mélyen megérteni a különböző modulok teljesítményét a tényleges alkalmazásokban, tudományos alapot biztosítva ezzel a jövőbeli termékfejlesztéshez és piaci stratégiákhoz.
Modul információk
Ez a tanulmány egy bizonyos gyártó által gyártott TOPCon modulokra és BC modulokra vonatkozik. Minden modul az épület tetejére van felszerelve, hogy biztosítsák a mérési adatok pontosságát és következetességét. Ennek a tanulmánynak az alapvető célja, hogy mélyrehatóan elemezze e két komponens teljesítményét és LCOE-potenciálját a tényleges alkalmazásokban, és megbízható és hatékony energiatermelési megoldásokat kínáljon az ügyfeleknek. A tesztben kétféle alkatrész vett részt: N-típusú 575 W-os TOPCon komponensek és egy másik gyártó 575 Wp teljesítményű BC komponensei, mindegyik alkatrészből 18 darab. Rögzített konzolra voltak felszerelve, 0 fokos dőlésszöggel. Minden alkatrészt nagy pontosságú érzékelőkkel szereltek fel, amelyek valós időben figyelik az energiatermelési adatokat, így biztosítva a teszteredmények pontosságát és hitelességét.
A teszt során számos kulcsfontosságú adatot teljes körűen összegyűjtöttek, beleértve az egyenfeszültséget, az áramot, a teljesítményt, az alkatrészek hőmérsékletét, az elülső sugárzást, a szél sebességét, a szél irányát, a környezeti hőmérsékletet, a relatív páratartalmat és a légköri nyomást. Ezek az adatok részletes információkkal szolgálnak, lehetővé téve az összetevők teljesítményének mélyreható elemzését és összehasonlítását.
Vizsgálati eredmények
Néhány jelentős éghajlati és teljesítményváltozást figyeltek meg a 2024. augusztus 14., 2023. és július 15. közötti 11 hónapban. A júniusban mért legmagasabb napi átlagos besugárzás 273 W/m² volt, a júliusi legmagasabb hőmérséklet pedig 39,7 fok. A legalacsonyabb, 104 W/m²-es besugárzást és -5 fokos környezeti hőmérsékletet januárban, illetve februárban regisztrálták. 2024 áprilisában a gyakori esőzések (20 esős nap) a besugárzás csökkenéséhez vezettek, ami viszont hatással volt a modulok energiatermelésére. A TOPCon modulok teljesítménye még ilyen folyamatos esős körülmények között is 0,33%-kal haladta meg a BC modulokét. A júniusi magas hőmérsékletek és hosszú napok beköszöntével azonban a TOPCon modulok kiváló teljesítményt mutattak, 1,95%-kal nőtt az energiatermelés a BC modulokhoz képest. Ez a jelentős nyereség nemcsak a TOPCon modulok magas hőmérsékletű környezetben való alkalmazkodóképességét bizonyítja, hanem kiemeli a nyári nagy hatékonyságukat is.
Ezenkívül a januártól februárig tartó hószezonban az alacsony besugárzás és az alacsony környezeti hőmérséklet kettős hatása alatt a TOPCon modulok energiatermelése 0.52-0,53%-kal magasabb volt, mint a BC-é. modulok. Ezek az adatok tovább igazolják a TOPCon modulok kiváló teljesítményét hideg éghajlati körülmények között, különösen télen, amikor alacsony a fény és a hőmérséklet. A teszteredmények azt mutatják, hogy a TOPCon modulok jelentős előnyökkel rendelkeznek az energiatermelés hatékonyságában, a wattonkénti teljesítmény akár 1,95%-kal magasabb, mint a BC moduloké a tesztciklus alatt, ami a nagyobb energiatermelő kapacitásnak (kWh/kW) tudható be. ) és nagy megbízhatóság a teljes ciklus során.
Ez az eredmény teljes mértékben bizonyítja, hogy a TOPCon modulok még a bifacialitási tényező figyelembevétele nélkül is jobban teljesítenek a tetőtéri alkalmazásokban, csökkentve a kezdeti beruházási költségeket és az LCOE-t, miközben javítják az energiatermelést és a termék teljesítményét.
Adatelemzés
Az oka annak, hogy a TOPCon modulok nagyobb energiatermelést tudnak elérni, elsősorban az alacsonyabb üzemi hőmérsékletüknek köszönhető. Ez lehetővé teszi a magas energiatermelési hatékonyság fenntartását magas hőmérsékletű környezetben nyáron, amikor más modulok általában csökkentik az energiatermelést a hőmérsékleti együtthatók miatt, ezáltal nagyobb wattonkénti energiatermelési nyereséget érnek el. A teszt során a TOPCon modulok átlagos üzemi hőmérséklete mindig alacsonyabb volt, mint más gyártók BC moduljaié. Ha mindkét modul hőmérsékleti együtthatója körülbelül -0,29%/fok , akkor a BC modulok energiatermelési csillapítása a magas hőmérséklet miatt lényegesen magasabb, mint a TOPCon moduloké.
Elvileg a BC cellák kiterjesztik az effektív energiatermelési területet azáltal, hogy a cella elején lévő elektróda rácsvonalait a cella hátuljára helyezik át. Ennek a kialakításnak nyilvánvaló előnyei vannak a cellakonverziós hatékonyság javításában olyan tetőtéri fotovoltaikus rendszerekben, amelyek nem támaszkodnak különösebben a bifaciális energiatermelésre. Ez a kialakítás azonban bizonyos kihívásokat is rejt magában. A gyakorlati alkalmazásokban a BC modul hátoldalán lévő feszültségkoncentráció a modul felületének kidudorodását és meggörbülését okozza, ami viszont befolyásolja a megbízhatóságát és hatékonyságát. Ez a jelenség különösen nyilvánvaló júniusban és júliusban. Amikor a maximális hőmérséklet eléri a 37 fokot, a modul felületi hőmérséklete délben akár a 60 fokot is meghaladhatja. Ez a magas hőmérsékletű környezet nemcsak a BC modul energiatermelési hatékonyságát befolyásolja, hanem felgyorsíthatja az anyag öregedését is, ezáltal befolyásolva a modul hosszú távú megbízhatóságát és teljesítményét.
Összegzés
Ez a tanulmány rögzíti és összehasonlítja a TOPCon modulok és a BC modulok teljesítményét egy tetőtéri alkalmazási forgatókönyvben, egy éves cikluson keresztül. Ezzel az összehasonlítással a cél a kettő relatív versenyképességének értékelése a költséghatékonyság és az energiatermelés szempontjából. Az eredmények a következő főbb megállapításokat tárják fel:
1) A TOPCon modulok nagyobb áramtermelési kapacitásukkal (kilowattóra/kilowatt) akár 1,95%-kal magasabbak, mint a BC modulok az elülső energiatermelés tekintetében. Még ha figyelmen kívül hagyjuk is a bifaciális energiatermelés előnyeit, a TOPCon még mindig erősebb potenciált mutat a tetőtéri alkalmazásokban.
2) A tanulmány megállapította, hogy a két modul esetében szignifikáns lineáris korreláció van a besugárzás, a hőmérséklet és az energiatermelés között. Pontosabban, a besugárzás és a hőmérséklet növekedésével a TOPCon modulok energiatermelési nyeresége különösen jelentős.
3) A TOPCon modulok jobb teljesítményt mutatnak gyenge fényviszonyok mellett reggel és este. Ez különösen fontos a gyakorlati alkalmazásokban, mert ez azt jelenti, hogy a TOPCon modulok hatékonyabban tudják kihasználni a korlátozott fényforrásokat rövid napsütéses időszakokban.
Ezen adatok alapján a JinkoSolar azt javasolja, hogy a jövőben további energiatermelési hatékonysági vizsgálatokat és monitoring kutatásokat végezzenek, hogy tudományosabb és pontosabb megoldásokat kínálhassanak a felhasználóknak.