Paneelin tuotto

Paneelin tuottama energiamäärä

Panelii koostuu celleistä  Kiderakenteiset paneelit
Markkinoilla olevissa kiderakenteisissa paneeleissa jokainen celli tuottaa noin 0.5 - 0,8 V jännitteen. Kun muistamme aikaisemman ajan "  asiakas kysyi aina onko tämä paneeli 36 kennonen." Näin varmistettiin että paneeli tuottaa riittävän korkean jännitetason Ottakaamme esimerkki 36 celliä  x 0.5 V jännite = 18,0 V  ja kyseessä on ns.  12 V järjestelmän  aurinkopaneeli.
 

Vastaavasti kun puhumme virta - arvosta miten se muodostuu. Paneelin virta ( A ) on pinta-alaan kohdistuva suure, mitä suurempi pinta -ala sitä suurempi virta ( A ) Se vanha tuttu 36 cellinen 50 W paneeli  siinä oli  100 x 100 mm celli ja sen tuottama virta-arvo noin  3 A  Kun keromme  jännitteen 18 V ja 3,0 A saadaan  tulos 54 W  josta käytetään myös nimikettä nimellisteho. Aurinkoenergian hyödyntäminen sähkön tuotannossa ja syöttö yleiseen  verkkoon on muuttamassa paneeliin tuottovaatimuksia. Paneelien jännitetasot tulevat nousemaan entistä korkeammiksi. Tänään hyvin yleinen paneeli on 72 cellinen  ja cellin koko 156 x156 mm ja virta noin 7 A.

kun kytketään  72  ceeliä sarjaan saadaan   x 0,5 V = 36 V  jännite ja kun cellin virta-arvo oli 7 A  x 36 V  = 252 W  on  nimellistehoinen aurinkopaneeli.

Tekniikka kehittyy ja suuntaus on paneelien jännitetasot nousevat jatkuvasti. Jo nyt markkinoilla on  tarjolla paneeleja joissa on 128 celliä tehollinen jännite 72.9 V ja tehollinen virta 5,83 A joten nimellisteho = 425 Wp  ja hyötysuhde 19,5 % prosenttia. Tässä herää pienoinen ajatus, mikä on tulevaisuuden suunta.
 

Markkinoinnissa on  kerrottu kuinka moni tai yksikiteinen paneeli tuottaa erittäin hyvin energiaa. Yksi asia on unohtunut kertomatta millä aallon pituudella paneelin cellit toimivat. Yleensä paneelit toimivat noin 400 - 1100 mm säteilyn spektrin alueella. Jos ylitämme 1100 spektrin celli alkaa lämmetä mutta ei tuota energiaa. Vastaavasti jos mennemme UV säteilyn alueelle niin celli ei pysty hyödyntämään säteilyä vaan kuluttaa ajan myöten celliä. Tarkennettuna aurinkopaneeli ei ole ikuinen vaikka on puristettu ns. kiviaineesta kasaan vaan se on myös käytössä kuluva ja menettää tehoaan.

Paneelin kallistuskulman vaikutus paneelin tuottamaan energiamäärään. Voidaan verrata valon taittokulmaan noin 20 astetta. Jos paneeli on asennettu esim. 40 kulmaan siitä poikkeava ± 5 astetta sen vaikutus vuositasolla on noin 1 % luokkaa. Kokonaistuottoon voi vaikutta lähinnä paneelin lasi onko kyseessä  sileäpintainen vai ns. rypytetty lasi ja merkitys on suurempi kuin kallistuskulma. Mökkikäytössä merkittävä tekijä on päivittäiset paistetunnit miten suora säteily saavuttaa paneelin vuorokauden aikana.

Nimellistehon mukaan voimme karkeasti laskea että paneeli tuottaa touko - kesäkuun aikana päivittäin noin 4 kertaa nimellistehon = 195 Wp paneeli 4 x 195 W = 780 Wh.

Nyt on muistettava että puhutaan aurinkopaneelin tuottamasta energiamäärästä. Todellisuudessa energia varastoidaan akkuun jolloin matkalla tapahtuu monia muutoksia.

 STC  stanradin testiarvo

- mittaa tuotteen  laatua

NOCT normaali olosuhteet

-   todellista tuottoarvoa

 Todellinen energiamäärän tuotto on alueellisesta auringon säteilymäärästä riippuvainen. Monasti käytetään STC standardin mukaista arvoa ( arvo jolla paneelien laatua valvotaan )  Mitoituksessa tuottoarvolaskelmissa olisi aika siirtyä käyttämään NOCT arvoa joka vastaa keskimääräistä energian tuottoa.

 

Aurinkopaneelien tekninen elinikä ( Motiva ) 

Aurinkopaneelien tekninen elinikä voi ylittää 30 vuotta, ja niille on saatavilla jopa 25 vuoden tehontuottotakuu. Tehontuottotakuun ehdot vaihtelevat. Tavallisesti takuulla varmistetaan, että paneelit tuottavat ensimmäisten 10 vuoden ajan sähköä teholla, joka on vähintään 90 % valmistajan ilmoittamasta nimellistehosta, ja 25 vuoden ajan teholla, joka on vähintään 80 % valmistajan ilmoittamasta nimellistehosta. Nyrkkisääntönä voidaan sanoa, että muiden komponenttien, kuten invertterien ja akkujen, elinikä on tavallisesti noin puolet paneelien eliniästä.

Tiedot lainaus ( Motivan sivut 08.01.2015 )

Aurinkopaneelin elinkaari Standardin  61215 mukaiseti.

Aurinkopaneelien tekninen ikä eli elinkaari sekä tehontuotto takuu on määriteltävissä valmistusvaiheen aikana ja sille on olemassa myös normitus standardi 61215 . Pii rakenne paneelien rasitustesteissä lähtökohtana on pidetty ns. vanhenemista tai cellin kiderakenteen hajoamista testi DH 1000 h. Minimivaatimus on että energian tuottovaatimus saa laskea 0.7 % paneelin ilmoitetusta STC nimellistehosta Tämän perusteella valmistajat antavat ns. tehontuottotakuuta. Kehitys etenee 90 - luvulla tehontuottotakuu oli 10 vuotta, nykyisin kansainvälinen tehontuottotakuu on 25 vuotta. Voimaan tulleen uuden testin DH 1000 ja teknisen kehityksen myötä ns. lineaarinen tehontuottotakuu on jo useammalla valmistajalla 30 vuotta. Jos tekninen vanheneminen etenee ns. lineaarisesti voimme muuttaa teknisen elinkaareen suhdetta huomattavasti kauemmas kuin 30 vuoteen.

 Lineaarinen elinkaari  ja tuotto odotukset                                                                          

Mielenkiintoinen lähtökohta kun teemme teknisiä laskelmia paneelin oletettavista tuottoarvoista tulevaisuuteen. Laskentakaavoja on monia mutta sisältävätkö nämä ns. paneelin lineaarisen tehon menetyksen ns. laskentajaksolla. Lähtökohtana on varmasti paneelin nimellisteho joka jatkuu vakiona ns. oletetun investoinnin takaisinmaksuajan. Nyt tulee ristiriita jos vielä noudatamme ns.” paneelin teknistä elinikää Motiva ”

Aurinkopaneelien tekninen elinikä voi ylittää 30 vuotta, ja niille on saatavilla jopa 25 vuoden tehontuottotakuu Tämä jos mikä herättää mielenkiintoisen ajatuksen nykyiseen energiapolitiikkaan. Motivan tekninen opastus ja informaatio ovat ristiriidassa energiapolitiikan ja tämän päivän tiedostojen ja lausuntojen kanssa. Tämä tuli selvästi esille Fennovoiman lupahakemuksen yhteydessä. Uusituvalla energialla mukaan lukien aurinkopaneelit voidaan maamme energiatarve täydentää täysin. Meillä on erittäin korkea tekninen tieto ja taito käytössä ja fiksut käyttöjärjestelmät, mutta mutta myynnissä taitaa olla ns. "kakkosluokan tuotteet" jos aurinkopaneelin tekninen käyttöikä rajoittuu ns. kansainväliseen takuuaikaan. Aurinkopaneeli käyttöikään merkittävästi vaikuttavia tekijöitä on  millä alueella celli toimii  ŋm, myös rakenteellisesti miten EVA laminointi on toteutettu

Aurinkopaneelin uusi hyötysuhde nyt 40,04 %