Surprises solairesComme vous l'avez peut-être entendu, SAS dispose d'un 1 mégawatt ferme solaire en opération .
Naturellement, je voulais voir quel type de données était disponible, et il s'avère que la puissance est enregistrée toutes les 15 minutes, même pendant la nuit (qui sait - peut-être que la lumière du soleil réfléchie par la pleine lune nous permettra peut-être de l'énergie. ou d'une comète qui passe). Le rendement est mesuré séparément pour deux moitiés de la ferme appelés Array A et Array B. Vous pouvez voir les tableaux, ainsi que les moutons qui maintiennent l'herbe à la ferme solaire, sur la photo ci-dessous.
Voici un graphique des deux tableaux pour les quelques journées ensoleillées d’avril à Cary, en Caroline du Nord. J'ai utilisé le filtre de données pour inclure uniquement les jours ensoleillés et j'ai modifié les axes pour afficher uniquement les heures de clarté.
La planéité de la courbe de puissance de sortie témoigne de la rotation des panneaux en direction du soleil. Ils sont sur un axe horizontal nord-sud et peuvent donc se tourner vers l'est ou l'ouest.
Deux caractéristiques intéressantes se démarquent:
Il y a un creux dans les sorties vers midi.
Le tableau A est à la traîne du tableau B tôt le matin.
Je pense que je sais pourquoi ces choses se passent. Mais quelles sont selon vous les raisons?
Si vous souhaitez explorer les données de la ferme solaire d’avril, elles sont disponibles dans le Echange de fichiers JMP (Faites défiler vers le bas de la page pour trouver le fichier de la ferme solaire).
La photo de SAS Solar Farm est de Dave Horne .
GM a écrit: Bien qu'il existe de nombreux facteurs différents qui ... GM a écrit:
Bien que de nombreux facteurs différents puissent influer sur la production d’un site solaire, il existe une raison purement géométrique pour expliquer le pendage de midi par temps clair d’hiver. Ce sont les faits:
1. L'angle d'incidence est maximum à midi, et donc
2 La surface effective de collecte des rayons solaires est plus grande, par exemple, à 10 heures qu'à 12 heures.
Ce qui précède se produit tous les jours de l’année à une latitude de 35 °. Toutefois:
3 L'angle d'incidence (ou plus exactement son cosinus, inversement) est plus important en hiver (environ 60 degrés) qu'en été (environ 14 degrés).
Cela signifie que:
4 L'effet est plus visible les jours d'hiver clairs et pratiquement négligeable les jours d'été clairs
Donc, ce qui précède peut être résumé comme suit:
5 Il y a un effet qui a tendance à "abaisser" la production à midi
6 L'effet "push down" est plus visible par temps clair d'hiver
D'autre part:
7. Le rayonnement par temps clair est plus important à midi qu'à 10 heures, par exemple.
Cela signifie que:
8 Il y a un effet qui tend à "tirer" la production à midi par temps clair
Cette analyse montre qu'il y a deux "effets" dans des directions opposées (remonter ou baisser) la courbe de production vers midi. La manière dont les deux effets interagissent définira la forme de la courbe. Pour les journées d’hiver, on peut montrer sur les courbes de rayonnement normalisées que l’effet "enfoncer" gagne "par rapport à l’effet" tirer vers le haut "(en raison de 3).
Sortie de panneau solaire en fonction de la température - JMP Blog a écrit: [... Sortie de panneau solaire en fonction de la température - JMP Blog a écrit:
[...] pourtant les interactions sont complexes et pas toutes linéaires. Un problème qui a été soulevé dans les commentaires de mon post original était l'effet de la température ambiante sur la puissance de sortie. Plutôt que d'essayer de créer une [...]
Données sur les baies solaires, janvier à août - JMP Blog a écrit ... Solar Array Data, janvier à août - JMP Blog a écrit:
[...] mon article sur les Solar Array Surprises concernant la ferme solaire SAS, l'une des surprises était une baisse de la puissance à mi-journée, pour laquelle [...]
Anli a écrit: Je suppose que le tableau A est à la traîne B car il se ... Anli a écrit:
Je suppose que le tableau A est à la traîne B parce qu’il se ferme du côté est et qu’il doit y avoir de l’ombre le matin.
Le plongeon de midi est surprenant. Je suppose que, puisqu'il n'y a qu'un seul axe (NS), l'angle des réseaux par rapport au sol est optimisé pour les heures du matin et du soir, c'est-à-dire qu'il est trop raide et que le soleil à son point le plus élevé est désavantagé. Les données de la mi-juin devraient avoir un creux plus prononcé.
Douglas M Okamoto a écrit: Différence de données de sortie de puissance b ... Douglas M Okamoto a écrit:
La différenciation des données de puissance en soustrayant le tableau A du tableau B indique un pic pouvant atteindre 100 kilowatts lorsque le soleil se lève le matin, par beau temps. Cependant, il y a un coup sec de 10 à 20 kilowatts alors que le soleil se couche vers six heures du soir.
Si les panneaux solaires de la baie B sont alignés sur le côté est de la ferme, leur exposition au soleil levant avant ceux de la baie A explique le décalage de la production d’énergie au début de la matinée. L’alignement est-ouest n’explique pas le décalage du soir.
En ce qui concerne l'affaissement de la puissance de sortie pour les deux baies en milieu de journée, je suis d'accord avec Anil pour dire que le suivi horizontal est sous-optimal vers midi, car Cary se trouve à 35 degrés au nord de l'équateur.
Voici Wikipedia sur le sujet du suivi solaire:
â Plusieurs fabricants [y compris SunPower] peuvent proposer des suivis horizontaux à un seul axe, qui peuvent être orientés par des mécanismes passifs ou actifs, en fonction du fabricant. Dans ceux-ci, un long tube horizontal est supporté par des roulements montés sur des pylônes ou des cadres. L'axe du tube est sur une ligne nord-sud. Les panneaux sont montés sur le tube et celui-ci pivote sur son axe pour suivre le mouvement apparent du soleil tout au long de la journée. Comme ils ne basculent pas vers l'équateur, ils ne sont pas particulièrement efficaces en milieu de journée (sauf s'ils sont situés près de l'équateur), mais ils génèrent une productivité substantielle au printemps et en été, lorsque la trajectoire solaire est haute dans le ciel. Ces dispositifs sont moins efficaces aux latitudes plus élevées.
Merci de nous avoir fourni l’intéressant problème de visualisation des données (et le fichier d’échange JMP).
A. Evangelista a écrit: Excellent sujet de blog et présentati ... A. Evangelista a écrit:
Excellent sujet de blog et présentation! Voici une théorie à considérer en ce qui concerne la baisse relativement faible à midi. Les panneaux solaires à midi sont à l'horizontale ou presque, obstruant ainsi le vent et le flux d'air chaud / chaud sous les panneaux. En d'autres termes, l'air chaud a tendance à s'accumuler légèrement sous les panneaux lorsqu'ils sont tous disposés dans un plan presque parfait l'un par rapport à l'autre. De plus, à midi, l'irradiation solaire est à son maximum. Par conséquent, les températures des panneaux devraient être au maximum de la journée.
Les publications des fabricants et des panneaux solaires photovoltaïques démontrent clairement que les panneaux solaires présentent une perte de rendement inversement proportionnelle à la température des panneaux: plus le panneau solaire est chaud, plus la production est basse. Cette différence est assez faible pour être sûr - de l'ordre de -0,10-0,35 watts / delta T (donne des watts négatifs; la température delta est en degrés C) pour un panneau de 160-195 watts.
Il serait intéressant de tracer la sortie en fonction de la température du réseau, de la vitesse du vent. Mieux encore, envisagez de collecter des données saisonnières pour déterminer l'ampleur de ce creux en milieu de journée.
Daniel a écrit: La chaleur est-elle un facteur? Encore une fois, selon Wikip ... Daniel a écrit:
La chaleur est-elle un facteur? De nouveau, selon Wikipedia, "l'efficacité de la plupart des cellules solaires au silicium cristallin diminue de 0,50% / ° C et la plupart des cellules amorphes de 0,15 à 0,25% / ° C".
Douglas M Okamoto a écrit: Dans la photo de la ferme solaire, ... Douglas M Okamoto a écrit:
Sur la photo de la ferme solaire, la longueur des ombres projetées par les poteaux de la clôture au premier plan indique le début de l'après-midi. Si les panneaux solaires du groupe B sont ceux qui se trouvent le plus près de la caméra, ils continueront à générer de l'électricité à mesure que ces ombres s'allongent et que le soleil se couche à l'ouest. Cela expliquerait le blip que j'ai observé au crépuscule lorsque j'ai différencié les courbes de puissance de sortie des deux réseaux. Si les panneaux solaires du tableau A sont ombragés par la ligne d'arborescence visible à l'arrière-plan, leur puissance sera inférieure à celle du tableau B lorsque le soleil se lèvera à l'est, comme l'ont soupçonné Anil et Xan par courrier électronique hier.
Xan Gregg a écrit: Beau travail, commentateurs! Merci. Le principal... Xan Gregg a écrit:
Beau travail, commentateurs! Merci. Les principaux facteurs sont la teinte et la rotation, comme l'a mentionné Anli, mais il a deviné le mauvais axe de rotation.
D'après les données de janvier que j'ai vues, le creux est beaucoup plus prononcé en hiver, ce que corrobore le matériau trouvé par Doug.
Il sera intéressant d’essayer de détecter l’effet de la température une fois que nous aurons plus de données - je me demande si cela explique le rendement légèrement plus élevé de la matinée que celui de l’après-midi.
Mark Aldon Weiss a écrit: Très bon point. Dans mon travail - w ... Mark Aldon Weiss a écrit:
Très point neato. Dans mon travail - avec un élément appelé magnétomètre à échantillon vibrant -, il y a ce que j'appelle "l'effet de température entre les pôles" ou "l'effet de température de bobine de captage". La résistance changeante des bobines de captage avec la température se manifeste par un changement non signalé dans la magnétisation (emu) de l'échantillon. J'ai mis au point une correction empirique de l'effet ainsi qu'une méthode rigoureusement respectée (complétée par un chronomètre et un thermomètre avec tics à 0,1 ° C) pour déterminer la température d'entrefer afin de compenser l'erreur systématique. Je suppose que le message est que le scientifique et le statisticien doivent toujours se méfier des erreurs systématiques, des changements ou des effets dus à la température. En passant, mon développement empirique (principalement linéaire, mais aussi un petit terme quadratique) correspondait parfaitement à un modèle mathématique MathCAD publié par des spécialistes de l'IEEE sur la température et la résistance. (Bien que ce modèle soit linéaire, je pense que mon petit composant du second ordre est parce que je mesure la température de l'air entre les pôles - pas la température du fil des bobines de captage.) Quoi qu'il en soit, comme je l'ai dit, tout le monde devrait prendre garde aux effets de la température.
William Burke a écrit: Anli, je pense que la chaleur est Pr ... William Burke a écrit:
Anli,
Je pense que la chaleur produit les creux de midi.
J'ai entendu dire que les cellules solaires n'aimaient pas particulièrement beaucoup de chaleur et que la production pouvait baisser à mi-journée.
Chris W a écrit: Ce n'est pas à cause de la température de la cellule, le total ... Chris W a écrit:
Ce n’est pas dû à la température de la cellule, le rayonnement incident total suit le même graphique que la puissance de sortie alternative.
Sajal Aggarwal a écrit: La mi-journée plonge dans la courbe de puissance ... Sajal Aggarwal a écrit:
Les creux de mi-journée dans la courbe de puissance des matrices se produisent en raison des baisses d'efficacité de l'onduleur lorsque la charge augmente au-dessus de 80%.
Essayez de tracer l'efficacité (sortie ca / entrée cc) et la charge. vous serez surpris de le voir
