Publicado 24/10/2022 19:01

Risen Energy: Mapa comparativo de las ganancias mundiales en generación de energía (1)

Figure 1.1 Map of global power generation gains
Figure 1.1 Map of global power generation gains - RISEN ENERGY CO., LTD/PR NEWSWIRE

-Risen Energy: Mapa comparativo de las ganancias mundiales en generación de energía y análisis técnico de las diferentes tecnologías de células

NINGBO, China, 24 de octubre de 2022 /PRNewswire/ -- Con el rápido desarrollo de la tecnología fotovoltaica de tipo p a tipo n, la diferencia en la generación de energía de los diferentes productos de tecnología de células está llamando cada vez más la atención. En la actualidad, las principales tecnologías de células son PERC, TOPCon y HJT. Cada una de ellas tiene sus propias ventajas y desventajas, pero la investigación comparativa sobre la generación de energía sigue careciendo de una comparación sistemática del ciclo de vida completo basada en la perspectiva de los escenarios de aplicación global.

Con este fin, Risen Energy Co., Ltd ha recopilado los parámetros principales de las tres tecnologías mencionadas y ha medido la generación de energía de las centrales eléctricas a escala de servicio público con estos tres paneles de tecnología celular diferentes durante un ciclo de vida de 25 años en 21 países y regiones típicos con diferentes entornos climáticos de todo el mundo para crear un mapa comparativo de las ganancias de generación de energía a nivel mundial.

I. Mapa de la ganancia mundial de generación de energía HJT vs PERC/TOPCon

Globalmente, los productos con tecnología HJT tienen una mayor generación de energía, que es entre un 4,37% y un 6,54% superior a la de PERC y entre un 1,25% y un 3,33% superior a la de TOPCon. y su rendimiento de generación de energía es más destacado especialmente en las regiones de alta temperatura (por ejemplo, Oriente Medio, Australia y el sur de EE.UU.), con un aumento del 6% en comparación con PERC y del 3% en comparación con TOPCon. Como se muestra en la figura 1.1.

Figura 1.1 Mapa de las ganancias mundiales de generación de energía

II. Análisis técnico de los módulos

Según las características de los módulos, la diferencia de generación de energía entre las diferentes tecnologías de células en cada región del mapa se debe principalmente a tres factores: el coeficiente de temperatura, el factor bifacial y la degradación de la energía, por lo que los módulos HJT pueden ofrecer mayores ganancias de generación de energía y un rendimiento de energía más estable para el sistema fotovoltaico gracias a su coeficiente de temperatura extremadamente estable, su mayor factor bifacial y su mayor retención de energía.

2.1 Coeficiente de temperatura extremadamente estable

En comparación con el coeficiente de temperatura de potencia de -0,35%/°C para PERC y -0,32%/°C para TOPCon, los módulos HJT tienen un coeficiente de temperatura de potencia más estable de -0,24%/°C, lo que significa que los módulos HJT tienen una menor degradación de la potencia en comparación con los módulos PERC y TOPCon a medida que aumenta la temperatura de funcionamiento del módulo, reduciendo así la pérdida de generación de energía, y esta ventaja de generación de energía será especialmente en caso de alta temperatura del entorno de funcionamiento, como se muestra en la Figura 2.1.

  • A una temperatura de funcionamiento de 60°C, la potencia relativa de los módulos HJT es un 2,8% superior a la de los módulos TOPCon y un 3,5% superior a la de los módulos PERC.
  • A una temperatura de funcionamiento de 65°C, la potencia relativa de los módulos HJT es un 3,2% superior a la de los módulos TOPCon y un 4% superior a la de los módulos PERC.

Figura 2.1 PERC/TOPCon/HJT curvas de correspondencia entre potencia y temperatura

2.2 Mayor factor bifacial

Con una estructura simétrica natural, la célula HJT es intrínsecamente una célula bifacial y es la tecnología de célula con el mayor factor bifacial en la actualidad, como se muestra en la Figura 2.2. En el mismo escenario de aplicación, cuanto mayor sea el factor bifacial, mayor será la ganancia de generación de energía trasera. El factor bifacial de los módulos HJT se sitúa en torno al 85%, lo que supone un 15% más que los módulos PERC y aproximadamente un 5% más que los módulos TOPCon, como se muestra en la Tabla 2.1.

Figura 2.2 Estructura de la célula HJT

Tabla 2.1 Factor bifacial de módulos PERC/TOPCon/HJT

En el mismo escenario de aplicación de la central eléctrica montada en el suelo a escala de servicio público, el mayor factor bifacial de los módulos HJT aporta una elevada ganancia de generación de energía en comparación con la de los módulos PERC y TOPCon.

2.3 Mayor retención de energía

Basándose en las curvas de degradación de la potencia de las tres tecnologías de células diferentes, está claro que al final del año 25, la tasa de retención de potencia de los módulos HJT es del 92%, mientras que la de los módulos PERC es del 87,2% y la de los módulos TOPCon es del 89,4%. Esto significa que los productos HJT son los que mejor retienen la potencia en todo el ciclo de vida de las centrales eléctricas a escala comercial, lo que puede conducir a una generación de energía más estable y relativamente más alta, como se muestra en la Figura 2.3.

Dado que los resultados mencionados anteriormente se calculan con la actual degradación del 2% en el primer año, la ventaja de la generación de energía será más notable a medida que la mejora de la tecnología y los materiales de encapsulación de las células y los módulos pueda conducir a una menor degradación en el primer año de los productos HJT.

Figura 2.3 Garantía del producto de módulos PERC/TOPCon/HJT

Lo anterior es un breve análisis del rendimiento de las células y módulos HJT. Sin embargo, ¿cuáles son los principales factores que afectan a la generación de energía de los módulos? ¿Cuál es la importancia del impacto? Risen Energy ha intentado realizar un análisis más detallado por PVSYST.

III . Análisis de PVSYST

En cuanto a los factores de influencia para la generación de energía, se seleccionarán para el análisis unos escenarios típicos de aplicación a alta y baja temperatura, respectivamente.

3.1 Escenarios de aplicación a baja temperatura

Se elige Harbin como ejemplo típico de escenario de aplicación de baja temperatura, que está situado cerca de 45,9°N con una temperatura media anual de 4,7°C y una radiación horizontal total de 1347 KWh/m2. La central está diseñada con una relación CC/CA de 1,25 y una capacidad instalada de 4MW (con ligeras variaciones en el diseño real), utilizando un soporte fijo con un ángulo de inclinación óptimo e inversores de cadena adecuados. En el año 25, la ganancia de generación de energía de TOPCon es del 3,94% y la de HJT es aún mayor, del 7,73%, en comparación con la generación de energía de PERC, como se muestra en la Tabla 3.1.

Tabla 3.1 Comparación de la ganacia de generación de energía de PERC/TOPCon/HJT

Según la comparación de pérdidas, el factor más importante que afecta a la generación de energía en aplicaciones de baja temperatura es la degradación de la potencia. Al final del año 25, la degradación de la potencia es del 12,86% (1,6% + 11,26%) para los módulos PERC, del 10,6% (0,6% + 10%) para los módulos TOPCon y del 7,87% (1,6% + 6,27%) para los módulos HJT. Véase la Figura 3.1.

Figura 3.1 Comparación de las principales pérdidas de PERC/TOPCon/HJT en baja temperatura

3.2 Escenarios de aplicación a alta temperatura

Abu Dhabi en Oriente Medio, se elige como ejemplo típico de escenario de aplicación de alta temperatura, que está situado cerca de 24,4°N con una temperatura media anual de 28,5°C y una radiación horizontal total de 2015,1 KWh/m2. La central se diseña con una relación CC/CA de 1,05 y una capacidad instalada de 4MW (con ligeras variaciones en el diseño real), aplicando el ángulo de inclinación óptimo para el soporte fijo y los inversores de cadena adecuados. En el año 25, la ganancia de generación de energía de TOPCon es del 4,52% y la de HJT es aún mayor, del 9,67%, en comparación con la generación de energía de PERC, como se muestra en la Tabla 3.2.

Tabla 3.2 Comparación de la ganacia de generación de energía de PERC/TOPCon/HJT

Según el gráfico de comparación de pérdidas, además de la degradación de la potencia, la pérdida de temperatura de funcionamiento es otro factor importante que afecta a la generación de energía en escenarios de alta temperatura. Al final del año 25, la degradación de la potencia de los módulos PERC es del 12,86% (1,6% + 11,26%), mientras que la de los módulos TOPCon es del 10,6% (0,6% + 10%) y la de los módulos HJT es del 7,87% (1,6% + 6,27%); la pérdida de temperatura de funcionamiento de los módulos PERC es del 8,31%, mientras que la de los módulos TOPCon es del 7,26% y la de los módulos HJT es del 5,81%, como muestra la Figura 3.2.

Figura 3.2 Comparación de las principales pérdidas de PERC/TOPCon/HJT a alta temperatura

El análisis anterior muestra que en los escenarios de aplicación de baja temperatura, la degradación de la potencia del módulo es uno de los principales factores que afectan a la generación de energía del producto; y en los escenarios de aplicaciones de alta temperatura, la temperatura de funcionamiento es otro factor importante. Debido al coeficiente de temperatura extremadamente estable, al mayor factor bifacial y a la mayor retención de potencia de los módulos HJT, la ventaja de la generación de energía de HJT es evidente en las zonas de alta temperatura, y en las zonas de baja temperatura, HJT también muestra una ganancia de generación de energía relativamente alta, lo que aportará una mayor ganancia de generación de energía y un rendimiento de energía más estable al sistema fotovoltaico.

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