Fronius: 30 yıllık tarih!
5 octobre 2023Yerli batarya: faydalarını anlamak
5 octobre 2023Yenilikçi bir şirketin hikayesi: Sunpower
Güneş enerjisi panelleri genellikle dünyadaki en iyi güneş panelleri olarak lanse edilir - ama gerçekten öyle mi? Bu incelememde öncelikle firmayı ve paneli kısaca tanıtacağım. Daha sonra, geleneksel panellerle ilgili sekiz potansiyel sorunu vurgulayacağım. Bundan sonra SunPower'ın temelde farklı bir panel oluşturarak bu sekiz sorunu nasıl çözdüğünü göstereceğim. Bunu takiben SunPower'ın mali durumu hakkındaki düşüncelerimi aktaracağım - SunPower günümüzün değişken panel üretim ortamında riskli bir seçenek midir?
Kaliforniya merkezli güneş paneli şirketi 1985 yılında Dr. Richard Swanson tarafından kuruldu. Yüzde 21'lik rekor verimlilik oranıyla SunPower, en düşük bozulmaya, açık ara en uzun garantiye ve 40 yıllık benzeri görülmemiş bir kullanım ömrüne sahip dünyanın en dayanıklı paneli olarak övüldü. SunPower'ın dünyadaki en ilginç projelerden bazılarında kullanılmasına şaşmamak gerek.
Sunpower'ın panelleri dünyanın seçkin güneş panelleri arasında sıklıkla anılıyor. Peki gerçekten sözlerini tutuyorlar mı? Bu analizde öncelikle markanın doğuşuna ve ürünlerinin özelliklerine değineceğim. Daha sonra geleneksel panellerin karşılaştığı zorlukları ve SunPower'ın bunlara yenilikçi yanıt verme şeklini tartışacağım. Yazımı, güneş paneli üreticilerinin değişken ortamında SunPower'ın mali istikrarı üzerine bir değerlendirmeyle bitireceğim.
1985 yılında Dr. Richard Swanson tarafından Kaliforniya'da kurulan SunPower, %21'e ulaşan rekor verimlilik oranıyla öne çıkıyor. Ünleri, ürünlerinin sağlamlığı, bozulmaya karşı dayanıklılığı, olağanüstü uzun garanti ve tahmini 40 yıllık kullanım ömrüne dayanmaktadır. Bu nedenle bunların dünya çapındaki yenilikçi projelerle ilişkilendirildiğini görmek şaşırtıcı değil.
Geleneksel güneş panellerinin tasarımı:
Günümüzde tipik bir güneş paneli, "hücre" adı verilen yaklaşık 60 silikon modülden oluşuyor. Bu hücrelerin her biri yatay olarak ince bir gümüş tabakasıyla işaretlenmiştir ve dikey olarak gümüş şeritlerle bağlanmıştır.
Montaj daha sonra bir sanat eseri gibi çerçevelenir; bu hücreler, ön tarafında bir pencere ve arka tarafında koruyucu bir tabaka bulunan EVA/polimer tabakası (plastik tabakaya benzer) sayesinde korunur. Her şey alüminyum bir çerçevede birleştirilmiştir.
Güneş ışığı silikon hücreye çarptığında elektrik üretiliyor ve serigrafi baskılı gümüşten bağlantı şeritleri boyunca geçerek panelin arkasına takılan bağlantı kutusuna ulaşıyor. Bu paneller MC4 konektörlerini kullanarak birbirine bağlanır.
Silikon hücre, bantlar, cam, polimer malzeme, koruyucu katman, çerçeve, bağlantı kutusu ve MC4 bağlantılarından oluşan düzeneğe “Bileşen Listesi” veya BOM adını veriyoruz;
Ucuz güneş panelleri Sunpower'a karşı mı?
Açıkçası, bir panel üretmek, yeni ve iyi bakımlı otomatik ekipmanlar kullanılarak birinci sınıf malzemelerin bir listesinin kullanılmasını gerektirir. Üst düzey güneş panellerini düşündüğümüzde aklımıza hemen SunPower, LG ve Winaico gibi markalar geliyor. Canadian Solar, JA Solar ve Phono gibi diğerleri ise Çin kalitesini daha cazip bir maliyetle temsil ediyor. Ancak mevcut panellerin çokluğu arasında özellikle bir tanesi diğerlerini geride bırakıyor.
Sunpower panelleri neden en iyisidir?
Kırılgan Hücre, Sunpower Hücresine Karşı!
Bazen bir müşteriyle toplantı sırasında klasik bir güneş pili gösteriyorum ve nasıl çalıştığını anlatıyorum. Merak ediyorum, sık sık alıyorlar ve saniyeler içinde kırılıyor. Şaşkınlıkları aşikar, ama ben etkiyi vurgulamak için şaşkınlık numarası yapmaya devam ediyorum. Daha sonra geleneksel güneş pillerinin hassas doğasını vurgulayacağım.
Güneş panelleri hassas kullanım gerektirir. Yanlış kullanım veya nakliye gibi yaygın hatalar mikro çatlaklara neden olabilir. Ayrıca teknolojik gelişmeler ve maliyet düşürme arayışları ile panel bileşenlerinin gittikçe incelmesi riski artırmaktadır. Bu risk daha yüksek kaliteli panellerde bile mevcut olsa da istisnalar da vardır.
SunPower'da da durum budur. Kırılganlık gösteriminin ardından sıklıkla SunPower hücresini gösteriyorum. Bakır bir tabanla güçlendirilmiş ikincisi çok daha sağlamdır. Bu sağlamlığı SunPower cam ve çerçevenin kalitesiyle birleştiren bu hücreler, gerçek dünya kullanım koşullarında bile mikro çatlaklara karşı neredeyse bağışıklıdır. »
Olağanüstü güvenilirlik:
SunPower Maxeon panellerinin kalitesinin kanıtlandığını bilerek güvenle yatırım yapın. 8 yılı aşkın gerçek dünya saha testlerinde ve 800 tesisteki 000 panelle SunPower Maxeon güneş panelleri, neredeyse 264 kat daha fazla güvenilirliği temsil ederek sektördeki en düşük bozulma oranlarını1 gösterdi. geleneksel paneller (bkz. PVEL 2023 testi).
Gölgelemenin Maxeon hücresi üzerindeki toleransı ve etkisi:
SunPower paneller kısmi gölgelemede daha iyi performans sunar. İşte kısa bir açıklama:
Geleneksel bir silikon hücrenin bir tarafında pozitif kutup, diğer tarafında ise negatif kutup bulunur. Bu büyük elektriksel ayrım nedeniyle, hücre gölgelendiğinde direncin üstesinden gelmek için nispeten yüksek bir ters voltaj üretir. Genellikle bu voltaj standart bir hücre için 15V ile 20V arasında değişir. Bu yüksek voltaj, zararlı sıcak noktalara neden olabilir ve panel verimliliğini azaltabilir. Bu ters voltajın çok yükselmesi durumunda paneli korumak için tasarlanmış bypass diyotu devreye girer. Bu diyotlardan her biri devreye girdiğinde panelin üretimi üçte bir oranında azalır. Ve bu diyotların sınırlı bir ömrü vardır: Ne kadar çok kullanılırlarsa, o kadar çabuk arızalanma riskiyle karşı karşıya kalırlar.
SunPower, Maxeon hücresiyle birlikte, pozitif ve negatif olmak üzere iki kutbu hücrenin arka kısmına birbirine çok yakın yerleştirmiştir. Yani gölgeleme durumunda ters voltaj yalnızca 2,5 volt (X serisi) veya 5,5 volttur (E serisi). Bu tasarımın gölgeleme koşullarındaki avantajları çoktur:
- Ters voltaj azalır.
- Daha az ısı üretilir.
- Daha fazla akım ve enerji üretilir.
- Baypas diyotları daha az kullanılır, böylece ömürleri artar.
Panellerde bypass diyotları var mı?
Popüler inanışın aksine SunPower panellerinde bypass diyotları bulunur. Bir SunPower videosu her hücrede bir tane olduğunu iddia etse de durum böyle değil. Bu diyotlar panelin her üçte birine kurulur. Bu, SunPower panellerinde gölgeli çatıda optimize edicilere ihtiyacımız olmadığı anlamına mı geliyor? Pek değil. Ağır gölgeleme koşullarında akım dengesizliği yine de meydana gelebilir. Ancak bu etki geleneksel panele göre çok daha az belirgindir. Bu nedenle optimizasyon, özellikle Tigo TS4 veya SolarEdge gibi çözümlerde hâlâ faydalı olabilir. Bu optimizasyon aynı zamanda bireysel panel izleme ve yangın durumunda artırılmış güvenlik gibi avantajlar da sunuyor. Optimize ediciler hakkında daha fazla bilgi için bu makalenin ilk bölümüne bakabilirsiniz.
Kaynaklı Bozunma (“LID”)
Silikon hücrelerin elektrik üretebilmesi için “doping” işlemine tabi tutulur. Güneş panellerinin çoğunluğu fosfor ve bor katkılıdır ve bu da P tipi silikonla sonuçlanır. Ancak bu tip silikonun bir zayıflığı vardır: "ışık kaynaklı bozulmaya" veya LID'ye karşı hassastır. Geniş çapta belgelenen bu olay, ışığa birkaç saat maruz kaldıktan sonra standart panellerin performansını %1 ila %4 oranında azaltır.
SunPower panellerde (ve bazı LG modellerinde) N tipi silikon kullanılır, ikincisi performans açısından önemli ölçüde üstündür ve LID dezavantajlarına sahip değildir. Ve elbette LSD ile karıştırılmaması gerekir.
Sıcaklıkların güneş pillerinin ömrü üzerindeki etkisi?
Geleneksel panel üretim süreci, hücrelerin ince şeritler kullanılarak birbirine bağlanması için çok hassas bir yöntem gerektirir. Bu doğru yapılırsa, günlük sıcaklık değişimlerinden dolayı genleşme ve büzülmeye izin verecek kadar boşluk olacaktır. Ancak bu adım doğru bir şekilde gerçekleştirilse bile bu bağlantı sistemi panelin zayıf noktası olarak kalır.
SunPower panelleri ise boyut değişikliklerine uyum sağlayacak şekilde tasarlanmış güçlü, esnek bakır bağlantılar kullanır.
Aşırı sıcağa ve şiddetli iklim koşullarına tolerans:
Sunpower güneş panelleri birçok insanın düşündüğü gibi sıcak günleri değil, serin ve güneşli günleri tercih eder. Sıcaklıkları arttıkça verimleri azalır. Her modülün teknik föylerinde bu özellik “termal katsayı” adı altında belirtilmektedir. SunPower'ın bakır tabanlı Maxeon hücreleri ısıyı aktif olarak dağıtarak panellerin yüksek sıcaklıklara daha iyi dayanmasını sağlar. Sonuç olarak, daha düşük bir termal katsayıya sahiptirler ve kavurucu günlerde bile optimum performans sağlarlar.
Yüksek nem, güneş panellerini aşındırabilir. Zamanla geleneksel panellerin arka kaplamasına nem sızarak gümüş devrelerin korozyonuna neden olur ve performanslarını düşürür. Bu korozyon, kaliteli panellerde daha yavaş görünse de, 10 ila 20 yıl sonra korozyon belirtileri görülebilmektedir. Araştırmalar, sıcak ve nemli koşulların standart panellerin performansını yalnızca 2000 saatlik maruz kalma sonrasında azalttığını göstermektedir.
Arka temaslı IBC tipi hücreler:
Geleneksel hücreler, enerjiyi silikondan bağlantı kutusuna aktarmak için ince gümüş baskılar ve ince şeritler kullanır. Bu tasarımın en büyük dezavantajı, bu elemanların hücreye gölge düşürerek verimliliğini azaltmasıdır. Güneş pilinin önüne ışığa engel koymanın ideal olmadığı açıktır. Bu bizi bir sonraki noktaya getiriyor: çatı kurulumunun sınırları.
Sonuç olarak Sunpower panelleri piyasanın en iyisi mi?
SunPower, piyasadaki en gelişmiş güneş panellerinden birini tasarlar. Hücresel teknolojileri, nakliye ve kurulum aşamalarında ve iklimsel tehlikeler karşısında mikro çatlaklara karşı daha az hassastır. Bu paneller gölgeli koşullarda daha verimlidir, sıcaklık değişimlerini daha iyi yönetir ve ısının zirve yaptığı anlarda optimize edilmiş üretim sunar. Ayrıca diğer birçok modelle karşılaştırıldığında neme karşı daha iyi bir dirence sahiptirler. Ayrıca yüksek verimlilikleri, sınırlı alana sahip çatılarda bile optimum kuruluma olanak tanır. SunPower şu anda finansal zorluklar yaşıyor olsa da birçok güneş paneli üreticisi de benzer durumlar yaşıyor. SunPower'ı seçerek, en kötü senaryoda şirket gelecekte aşılmaz engellerle karşılaşsa bile en son teknolojiye yatırım yapmış olursunuz.