Quelle est une attente raisonnable d'efficacité dans les panneaux solaires modernes?

J'ai récemment fait installer un panneau solaire sur mon toit avec quatre sections différentes connectées à trois onduleurs - le tableau total comprend 56 panneaux pour un total de 13,44 kW.

Cependant, je ne vois pas autant de production, même au plus fort de la journée. Évidemment, je ne m'attendrais pas à produire 13 kW, car les panneaux ne sont pas efficaces à 100%, il y a des nuages, les onduleurs perdent environ 10%, etc. Cependant, quelle est une attente raisonnable pour la production du système ou un tableau de cette taille ?

Ce que je vois, c'est que la production augmentera assez rapidement en milieu de matinée pour atteindre 6,68 kW, puis restera là (à ce chiffre exact) jusqu'à tard le matin. Ensuite, il passera assez rapidement à 7,38 kW, restera suspendu pendant un certain temps, puis jusqu'à 7,7 kW une fois que toutes les banques de panneaux seront à la lumière du soleil, puis il restera là jusqu'au début de l'après-midi - cependant, ce n'est que 57% d'efficacité pour le système, et cela semble un peu faible.

Voici quelques questions que j'ai:

• Peut-être que je comprends mal le fonctionnement des panneaux. J'avais pensé qu'ils produiraient plus d'énergie lorsque le soleil est directement au-dessus d'eux, par opposition à un angle, mais les chiffres de production ne semblent pas le supporter. Est-ce exact?
• Évidemment, les panneaux ont un niveau de production maximal, mais mes onduleurs pourraient-ils limiter la production totale? Si mes panneaux produisent 10 kW mais que les onduleurs ne peuvent en traiter que 8 kW, est-ce quelque chose que je peux voir se produire?

Je me rends compte qu'il y a beaucoup de variables pour obtenir mon nombre exact de production raisonnable, mais je me demande simplement ce qui est raisonnable et si c'est quelque chose que je devrais creuser un peu plus pour m'assurer qu'elles ont été configurées correctement.

Si vous êtes dans l'hémisphère nord, l'angle inférieur du soleil en hiver contribue probablement à votre faible nombre. (Lorsque le soleil est bas dans le ciel, il traverse plus d'atmosphère pour atteindre le sol.) Vous ferez probablement mieux en été.

De plus, l'angle d'inclinaison des panneaux doit être adapté à votre latitude. Si vos panneaux sont montés sur votre toit et ne sont pas à l'angle optimal (ou ne sont pas dirigés directement vers le sud), cela diminuerait votre efficacité. Dans tous les cas, à moins que vous n'ayez des panneaux de suivi ou que vous ne changiez constamment l'inclinaison, vos panneaux ne seront pointés exactement vers le soleil que deux fois par an, et à tout autre moment, ils seront légèrement désalignés.

Ce site Web a une description détaillée des angles d'inclinaison , mais le résultat net est que si vous avez un réseau fixe à l'angle optimal, vous n'obtiendrez que 71% de l'exposition que si vous aviez un réseau de suivi constamment pointé vers le soleil . Si votre angle n'est pas optimal, vous ferez encore pire, évidemment.

EDIT: Je dois également souligner que votre définition de «l'angle optimal» pour un réseau fixe dépend de ce que vous essayez d'optimiser. Il y a deux façons de voir les choses:

1. Générez autant d'énergie que possible sur toute l'année. Les 71% se réfèrent à cette option.
2. Générez autant d'électricité que possible en été, lorsque la consommation d'électricité peut être plus élevée en raison de la climatisation et / ou de l'électricité peut coûter plus cher à acheter sur le réseau. Ce sera un angle inférieur [tableau pointé plus vers le haut] que 1), car le soleil est plus haut dans le ciel en été. L'utilisation hivernale sera inférieure à 1).
3. Essayez de générer de l'énergie de manière uniforme tout au long de l'année. Ce sera un angle plus grand [tableau pointé plus vers l'horizon]. Cette approche tente d'augmenter la production d'électricité en hiver par rapport à 1), au détriment d'une partie de l'électricité estivale.

Vous avez cinquante-six modules de 240 watts. Ils produisent chacun 240 watts dans des conditions de test standard (STC). Le STC est défini comme 1000 W / m ^ 2 d'irradiance, une température de 25ºC et un spectre AM1.5G. Ces conditions sont rarement atteintes à l'extérieur. Si la température est plus élevée ou l'irradiance inférieure à STC, vous obtiendrez moins d'énergie.

Vous ne pouvez généralement atteindre une température de module de 25 ° C en plein soleil que si la température de l'air est proche du gel, donc à Phoenix, vous n'obtiendrez probablement jamais cela. Le coefficient de température de puissance de vos modules doit être indiqué sur la fiche technique. Pour le silicium, il est d'environ -0,45% / ºC. Donc, quand il fait 120ºF à l'extérieur et que les modules fonctionnent à ~ 25ºC au-dessus de cela, la température à elle seule fera que la baie fonctionnera à ~ 22% en dessous de la valeur nominale, même si tout le reste est parfait.

L'irradiance dont vous vous souciez est l'irradiance du plan du réseau (POA), qui est la quantité de soleil qui tombe sur une zone inclinée selon le même angle que le réseau. Selon les normes résidentielles, votre réseau est absolument énorme. Si tout est à un seul angle d'inclinaison (proche de la latitude-inclinaison) et si tout est à un seul angle d'azimut (pointant vers le sud), vous pourriez vous attendre à atteindre près de 1000 W / m ^ 2 POA d'irradiance la plupart des jours ensoleillés pendant tous les jours périodes de l'année. Si différentes parties de la matrice sont orientées dans des directions différentes, l'une fonctionnera généralement mieux que les autres. Si cela n'est pas pris en compte lors de la conception en utilisant plusieurs onduleurs ou un onduleur à plusieurs chaînes, vous risquez de perdre de l'énergie à cause de cette non-concordance. Et, comme d'autres l'ont mentionné, si l'angle d'azimut n'est pas plein sud et l'angle d'inclinaison n'est pas proche de la latitude-inclinaison, vous '

Vous avez également souligné correctement que même le simple fait de connecter les modules entre eux et à un onduleur peut réduire davantage la puissance. Si l'un des modules est partiellement ombré, vous perdez plus de puissance que la fraction ombrée. Si votre onduleur est sous-dimensionné ou fonctionne à très haute température, il réduira la quantité qu'il produit en faisant fonctionner les modules plus loin de leur point de puissance maximale. Vous pouvez vérifier la capacité de votre onduleur sur sa fiche technique. Si elle est inférieure à la puissance nominale totale de la baie, renvoyez-la.

Utilisez ce site pour voir les conditions de température et d'irradiance à Phoenix. Notez que vous devrez calculer l'irradiance POA à partir des valeurs d'irradiance directe et horizontale indiquées ici.

Utilisez cette page pour calculer la position du soleil. Si vous insérez la rotation de l'azimut de surface et les angles de pente de surface, vous pouvez obtenir l'angle d'incidence entre le soleil et votre réseau.

Cela semble un peu bas mais pas fou. J'ai un réseau de 3,3 kW DC sur mon toit et pendant les heures de pointe de la journée, je peux obtenir 2,7 kW AC après l'onduleur, soit environ 80% d'efficacité. Je vis cependant dans le nord de la Californie, où vous pouvez avoir des journées fraîches et ensoleillées en été.

Puisque vous êtes aux États-Unis, une chose que vous devriez vérifier est la calculatrice PVWatts . Ce petit outil prendra beaucoup de données de votre part, telles que la taille du panneau, l'efficacité nominale, l'angle installé, l'efficacité de l'onduleur, etc. de combien vous devriez générer sur une base mensuelle. C'est probablement l'outil le plus précis disponible. Si vous n'êtes pas dans ce stade, il est peut-être temps de parler à vos installateurs.