BisonLab – porównujemy moduły fotowoltaiczne cz.1

24 maj 2021 | Bison Energy

Dynamika zmian w dostępnych mocach i technologiach stosowanych w modułach fotowoltaicznych jest bardzo wysoka. Średnio co kwartał na rynku pojawiają się moduły o wyższych mocach, wyścig o osiągnięcie ogniwa o najwyższej sprawności między producentami trwa nieustannie.

Chcąc sprawdzić i potwierdzić, że stosowane w naszych instalacjach moduły są produktami o wysokiej jakości – od 01.01.2021 w ramach #BisonLab na dachu naszej firmy rozpoczęliśmy długodystansowe testy porównawcze modułów fotowoltaicznych 9 producentów w warunkach polskich (o #BisonLab). Moduły wszystkich producentów posiadają różne parametry tolerancji mocy, stąd aby urzeczywistnić nasze badania, zdecydowaliśmy się zastosować po 3 sztuki każdego modelu, dzięki temu uśrednione wyniki będą jeszcze wiarygodniejsze.

System został zamontowany na jasnym przekryciu trapezowym (płyta warstwowa), na mostkach o wysokości 60 [mm], moduły w układzie pionowym, kąt nachylenia dachu wynosi 20 stopni. Lokalizacja instalacji – siedziba Bison Energy Sp. z o.o. (woj. mazowieckie).

Zainstalowano następujące moduły fotowoltaiczne:

  • Selfa Photovoltaics – SV60M2.1-320W
  • Hanwha Q CELLS – Q.PEAK DUO BLK-G5 325W
  • Hanwha Q CELLS – Q.PEAK DUO G5 325W
  • Bauer Energiekonzepte GmbH – B5-6MBB5-GG 330W
  • Winaico – WST-330M6 PERC 330W
  • Viessmann – VITOVOLT300 M340 – 340W
  • Winaico – WSP-340MX PERC 340W
  • LG Electronics – LG365N1C-N5 365W
  • Hanwha Q CELLS – Q.PEAK DUO G8 360W
  • LONGi Solar – LR4-60HPH-370 370W
  • Selfa Photovoltaics – SV120M.3.2-370 370W
  • Corab Sp. z o.o. ENCOR – EC360M-6-120FB 360W
  • ZNSHINE Solar – ZXM6-NHLD120-325/B 325W

Wszystkie moduły zostały zaopatrzone w optymalizatory pracy SolarEdge P401 i połączone w jeden ciąg, dzięki czemu możemy obserwować parametry pracy poszczególnych egzemplarzy.

Niektóre moduły posiadają pełne klasyczne ogniwa monokrystaliczne, inne są wykonane w technologii ogniw połówkowych (tzw. „half-cut”), część z nich posiada białą folię, część czarną, jest też moduł z ogniwami w technologii gontowej (tzw. „shingled”), dwustronny o podwójnym szkle (tzw. „bifacial) i wyposażony w podwójne szkło z grafenową powłoką samoczyszczącą.

Pierwsze wyniki – styczeń – kwiecień 2021

Produkcji z systemów fotowoltaicznych, które są stale narażone na zmienne parametry pracy – gęstość promieniowania, kąt padania promieni, temperaturę powietrza, temperaturę ogniw, odprowadzenie ciepła, opady, nie należy rozpatrywać w okresach chwilowych. Dla weryfikacji faktycznej wydajności poszczególnych modeli modułów wymagane są testy długoterminowe, które odbywają się w warunkach takich samych lub co najmniej zbliżonych dla poszczególnych badanych produktów. Wartości chwilowe, a nawet dzienne osiągane w środowisku rzeczywistej pracy, a nie środowisku wytworzonym laboratoryjnie, nie powinny stanowić miarodajnego punktu odniesienia dla wyciągania wiążących wniosków.

Stąd początkowo zakładaliśmy, że nasze wyniki będziemy raportować nie częściej niż co kwartał, jednak pod koniec marca podjęliśmy decyzję o wydłużeniu pierwszego okresu do czterech miesięcy. Na naszą decyzję wpłynął fakt, że tegoroczna zima była wyjątkowo długa i w pierwszych dwóch, a nawet trzech miesiącach roku, dość często moduły pokryte były warstwą śniegu. Praca systemu w tak nierównych warunkach wpływała na uzyski z poszczególnych dni – szczególnie tych słonecznych, gdzie śnieg zaczyna się zsuwać z modułów i część systemu pracuje już z wysoką wydajnością, a część pozostaje przykryta warstwą lodu.

Druga decyzja jaką podjęliśmy wewnętrznie w naszym BisonLab dotyczyła informacji, które udostępnimy do wiadomości publicznej po pierwszym okresie badawczym. Postanowiliśmy, że w oparciu o ten pierwszy czteromiesięczny okres, który nadal jest bardzo krótki w obliczu długoletniej żywotności badanych produktów, zaprezentujemy Państwu jedynie TOP5 z badanych 13 modeli modułów.

Metodologia dla pierwszych wyników

W naszym zestawieniu do analizy z systemu monitoringu SolaEdge wyeksportowaliśmy dzienne uzyski (Wh) dla poszczególnych modułów, uzyski zostały zsumowane dla okresu 01.01-30.04, a następnie przeliczone na 1 Wp względem mocy modułu. Otrzymane dane z trzech modułów danego modelu uśredniliśmy, aby zbliżyć je do rzeczywistych wartości osiąganych w systemach opartych o jednolite moduły fotowoltaiczne. W ten sposób otrzymaliśmy następujące wyniki:

1. 265,32 Wh/Wp – ZN Shine ZXM6-NHLD120-325/B
2. 262,74 Wh/Wp – Viessmann Vitovolt 300 M340
3. 260,88 Wh/Wp – Selfa GE S.A. SV120M.3.2-370
4. 259,84 Wh/Wp – LONGI Solar LR4-60HPH-370
5. 258,52 Wh/Wp – Corab ENCOR EC360M-6-120FB

Warto zauważyć, że rozbieżności w najmocniejszej piątce mieszczą się w zaledwie 3% w odniesieniu do najmocniejszego modelu. Mając na uwadze metodologię odczytu danych, czyli optymalizatory pracy, których dane w systemie monitoringu są uśredniane, przy interpretacji wyników należy również przyjąć margines błędu pomiarowego oraz niedoskonałości zastosowanej metody zbioru danych.

Kolejne kroki, najbliższe plany

Kolejne zestawienie uzysków z poszczególnych modułów zostanie zaprezentowane we wrześniu, za okres styczeń-sierpień, czyli pod koniec sezonu letniego. W najbliższym czasie planujemy również zaprezentować Państwu odczyty i wnioski porównawcze z pierwszych miesięcy pracy falownika Fronius Symo wyposażonego w dwa niezależne punkty śledzenia mocy maksymalnej (MPPT), gdzie jeden ciąg został wyposażony w całości w optymalizację TIGO, a drugi pracuje w klasycznej konfiguracji. Porównamy również sposób opomiarowania naszego obiektu na systemowych licznikach energii SolarEdge i Fronius w odniesieniu do odczytów rzeczywistych na liczniku dwukierunkowym operatora sieci dystrybucyjnej (OSD).

Zapraszamy do śledzenia #BisonLab na naszej stronie oraz w mediach społecznościowych! Wkrótce w naszym laboratorium pojawią się kolejne urządzenia.