Güneş paneli ısındığında üretim neden değişebilir?
Açık ve sıcak bir günde güneş panelinin güçlü ışık alması ile hücrenin yüksek sıcaklıkta çalışması aynı etkiyi anlatmaz. Işınım elektrik üretimi için gerekli enerji girişini sağlar; hücre sıcaklığı ise yarı iletkenin çalışma özelliklerini değiştirir. Bu iki değişkeni ayırmak, “hava ne kadar sıcaksa üretim o kadar yüksek olur” gibi eksik genellemeleri önler.
Temsili görsel: Açık alandaki fotovoltaik paneller; temsili görsel. Kaynak: Photovoltaic Panels at a Solar Farm Near Vulcan, Alberta.jpg; üretici: Kkiefuik This photo was taken with Canon EOS 90D; lisans: CC BY 4.0.
Hava sıcaklığı ile hücre sıcaklığı aynı ölçüm değildir
Bir hava durumu kaydında verilen sıcaklık, panel hücresinin sıcaklığı olarak kullanılamaz. Güneş alan panelin kendi ısıl koşulları bulunur. Yerleşim ve çevreyle ısı alışverişi bu koşulların parçasıdır. Belirli bir üretim anını açıklarken hangi sıcaklığın ölçüldüğü veya hesaplandığı açıkça belirtilmelidir.
Panel yüzeyine ulaşan ışık enerjisinin tamamı elektriğe dönüşmez; bir bölümü ısıyla ilişkilidir. Bu nedenle panelin iyi ışık aldığı sırada ısınması şaşırtıcı değildir. Ancak ısınmanın elektriksel sonuca etkisi, yalnızca yüzeyin sıcak hissedilmesiyle sayısal olarak belirlenemez. Teknik değerlendirme ölçüm ve uygun veriler gerektirir.
Güç, akım ve gerilim birlikte değişir
Elektriksel güç, akım ve gerilimle ilişkilidir. DOE’nin fotovoltaik performans açıklamasına göre hücre sıcaklığı yükseldiğinde akımda sınırlı bir artış görülürken gerilimde daha belirgin bir azalma meydana gelebilir. Bu nedenle yalnızca akımdaki değişime bakarak toplam güç hakkında sonuç çıkarmak yeterli olmaz.
Etkinin büyüklüğü teknolojiye ve ürünün özelliklerine bağlıdır. Bir panel için verilen sıcaklık katsayısı başka bir panelin değişmez özelliği olarak kullanılamaz. Belirli bir modele ilişkin hesap yapılacaksa üreticinin gerçek teknik belgesi, katsayının tanımı ve uygulandığı koşullar incelenmelidir. Farklı hücre teknolojileri ve farklı ürünler, aynı sıcaklık değişiminde zorunlu olarak aynı elektriksel tepkiyi vermez.
Aynı ışık koşulu olmadan günler doğrudan kıyaslanamaz
Bir yaz günüyle bir kış gününün elektrik üretimi arasında fark bulunması yalnızca sıcaklıkla açıklanmaz. Gün uzunluğu, güneşin konumu, bulutluluk ve yüzeye ulaşan ışık miktarı da farklı olabilir. Birden fazla değişken aynı anda değiştiğinde gözlenen farkı tek nedene bağlamak doğru değildir.
Benzer bir sorun günün iki farklı saatini karşılaştırırken de ortaya çıkar. Sabah ve öğlen kayıtlarının ışınım koşulları eşit olmayabilir. Sıcaklığın etkisini anlamak için hangi verilerin karşılaştırıldığı ve diğer koşulların nasıl dikkate alındığı açıklanmalıdır. Toplam günlük üretim tek başına bu ayrımı yapmaz.
Etiket değerlerinin bir ölçüm bağlamı vardır
Fotovoltaik cihazların performansı tanımlanmış ışık ve sıcaklık koşullarında ölçülür. Bu, farklı cihazların karşılaştırılmasına yardımcı olur. Sahadaki koşullar bu ölçüm koşullarından ayrıldığında, anlık güç değerinin etiketteki rakamdan farklı olması tek başına arıza kanıtı değildir. Önce çalışma koşullarına bakılır.
Ayrıca panelin kapasitesi ile inverterden veya ortak sayaçtan okunan güç aynı ölçüm noktası değildir. Dönüşüm ve sistemin diğer etkileri de karşılaştırmaya girebilir. Bir performans şikâyetinde önce hangi çıkışın izlendiği belirlenirse, panel sıcaklığına bağlanan bir farkın aslında başka bir sınırdan kaynaklanıp kaynaklanmadığı araştırılabilir.
Ürünler karşılaştırılırken katsayının hangi elektriksel büyüklük için verildiği de önem taşır. Güç için belirtilmiş sıcaklık etkisi ile gerilim için belirtilmiş etki aynı veri değildir. Belgedeki sütun başlığını okumadan yüzde değerini kullanmak, farklı büyüklükleri birbirine karıştırır. Bu ayrım, teknik hesabın anlaşılır ve sonradan kontrol edilebilir biçimde kurulmasına yardımcı olur.
İzleme kaydında tutulabilecek bağlam
- Üretim kaydının zamanı ve ölçüm noktası.
- Varsa aynı döneme ait ışınım verisi.
- Sıcaklığın hava, yüzey veya hücre için verilmiş olması.
- Gölge ve sistemin çalışma durumu gibi gözlenen koşullar.
Bu kayıtlar fiziksel müdahale gerektiren bir uygulama önerisi değildir. Amaç, tek bir hava sıcaklığı rakamından üretim sonucu çıkarılmasını önlemektir. Fotovoltaik performansı açıklarken güneşten gelen enerji ile ısının hücrenin elektriksel özellikleri üzerindeki etkisi ayrı tutulduğunda, farklı günlerin verileri daha dikkatli yorumlanabilir.