공칭 전력은 태양 전지, 패널 및 시스템과 같은 광전지 (PV) 장치의 명판 용량이며 회로의 전류 및 전압을 측정하여 정확하게 정의 된 조건에서 저항을 변화시킴으로써 결정됩니다. 이러한 표준 테스트 조건 (STC)은 IEC 61215, IEC 61646 및 UL 1703과 같은 표준에 명시되어 있습니다. 특히 광도는 1000W / m2이며, 태양 광이 여름의 위도 35 ° N (지구의 1.5 마일)에서 지구의 표면을 타격하는 것과 유사한 스펙트럼을 가지고, 세포의 온도는 25 ° C이다. 전력은 개방 회로와 폐쇄 회로 사이에서 모듈의 저항 부하를 변화시키면서 측정됩니다 (최대 저항과 최소 저항 사이). 이렇게 측정 된 최고 출력은 모듈의 ‘공칭 전력'(와트)입니다. 이 공칭 전력을 광전지 장치의 특정 영역 (면적 × 1000W / m2)에 해당하는 광 전력으로 나눈 값은 효율, 즉 입사 에너지에 대한 장치의 전기 출력의 비율을 정의합니다.

정격 전력은 케이블 링 및 컨버터의 치수를 정확하게 맞추기 위해 설치 설계에 중요합니다. 이용 가능한 영역이 태양 전지 효율에 제한이 있고 면적 당 공칭 전력 (예 : kW / m2)이 또한 관련된다. 비교 모듈의 경우 명목 가격 (예 : $ / W) 당 가격이 적절합니다. 주어진 설비의 물리적 방위 및 위치에 대해 공칭 전력을 가정 한 연간 생산 당 예상 연간 생산량 (예 : kWh) 즉 용량 계수가 중요합니다. 예상 용량 계수를 사용하면 주어진 설치에 대해 예상 연간 생산량 (예 : $ / kWh) 당 가격을 산정 할 수 있습니다. 마지막으로 생산량의 예상 가치로 인해 설치 비용의 상환액을 산정 할 수 있습니다.

최대 전력은 실제 방사 조건에서의 전력과 동일하지 않습니다. 실제로 이것은 태양 전지의 상당한 가열로 인해 약 15-20 % 낮아질 것입니다. 더욱이, 태양 광 발전소와 같이 전기가 AC로 변환되는 설비에서 실제 총 발전 용량은 경제적 인 이유로 태양계보다 낮은 피크 용량으로 보통 크기가 정해지는 인버터에 의해 제한됩니다. 최대 DC 전력은 매년 몇 시간 동안 만 도달하기 때문에 더 작은 인버터를 사용하면 전체 에너지 생산 중 아주 적은 부분 ​​만 클리핑 (낭비)하면서 인버터에 비용을 절약 할 수 있습니다. DC-AC 변환 후의 발전소 용량은 일반적으로 Wp 또는 WDC와 달리 WAC에서보고됩니다.

정의
와트 피크 (Watt Peak)는 표준 테스트 조건 (STC)에서 다음과 같은 파라미터를 사용하여 태양 전지 모듈에 의해 공급되는 전력을 나타냅니다.

셀 온도 = 25 ° C
조사선 = 1000W / ㎡
AM = 1.5에 따른 햇빛 스펙트럼.

와트 피크
SI 표준을 유지하고있는 국제 중량 및 측정 국은 물리적 단위와 기호가 주어진 물리량에 대한 특정 정보를 제공하는 데 사용되어서는 안되며 어느 것도 수량에 대한 유일한 정보 출처가되어서는 안된다고 명시합니다. 그럼에도 불구하고 구어체 영어는 때때로 SI 내에서 접두사가 아닌 non-SI unit watt-peak와 non-SI symbol Wp를 사용하여 수량 출력과 단위를 결합합니다. (kWp), 메가 와트 피크 (MWp) 등으로 구성 될 수 있습니다. 예를 들어, 광전지 설치는 “피크 전력 1 킬로와트”의 의미에서 “1 킬로와트 피크”를 갖는 것으로 설명 될 수 있습니다. 유사하게 SI 외부에서 피크 전력은 때때로 “Ppeak = 1kW”와 반대되는 “P = 1kWp”로 기록됩니다. 국내 태양 광 발전 설치의 맥락에서 킬로와트 (kW)는 피크 전력의 가장 일반적인 단위이며 때로는 kWp로 명시됩니다.

실제 조건에서의 전력 출력
광전지 시스템의 출력은 햇빛과 다른 조건의 강도에 따라 다릅니다. 태양이 많을수록 PV 모듈이 생성하는 전력이 많아집니다. 최적의 조건에서의 성능과 비교하여 손실은 기울기 및 / 또는 방위각, 고온, 모듈 전원 불일치로 인해 모듈이 이상적으로 정렬되지 않아 발생합니다 (시스템의 패널이 직렬로 연결되므로 성능이 가장 낮은 모듈은 그것이 속한 문자열), 오염 및 DC에서 AC 로의 변환. 모듈이 실제 조건에서 생성하는 전력은 햇빛의 강도가 1000W / m2를 초과하면 (예 : 독일의 여름철 대략 정오에 해당) 또는 1000W / m2에 가까운 태양 조사가 발생하는 경우 공칭 전력을 초과 할 수 있습니다 낮은 온도에서.

DC에서 AC 로의 변환
대부분의 국가는 SEA, SPE 또는 IEA 기반 태양열 집열기와 같은 태양 광 산업의 대부분의 제조업체 및 조직과 마찬가지로 Wp 또는 때때로 WDC로 표시된 와트 피크의 DC 전력을 계산하여 PV 시스템 및 패널의 설치된 명목상 명판 용량을 나타냅니다. PVPS.

그러나 전 세계의 일부 지역에서는 전원 출력이 AC로 변환 된 후 시스템의 정격 용량이 제공됩니다. 여기에는 캐나다, 일본 (2012 년 이후), 스페인 및 미국 일부 지역이 포함됩니다. DC 대신 AC가 CdTe 기술을 사용하는 대부분의 유틸리티 규모 PV 발전소에도 제공됩니다. 주요 차이점은 DC-AC 변환 중에 손실되는 에너지의 작은 비율 (IEA-PVPS에 따라 약 5 %)에 있습니다. 또한 일부 그리드 규정은 PV 시스템의 출력을 공칭 DC 전력 (독일)의 70 %로 제한 할 수 있습니다. 이러한 경우 공칭 피크 전력과 변환 된 AC 출력 간의 차이는 최대 30 %에 이릅니다. 이러한 두 가지 측정 기준으로 인해 국제 조직은 와트 피크에서 일관된 글로벌 PV 배치를보고하기 위해 위에서 언급 한 국가의 공식 국내 인사를 원시 DC 출력으로 다시 변환해야합니다.

공칭 전력 출력 ( “와트 피크”, Wp)이 실제로 DC인지 또는 이미 AC로 변환되었는지를 명확히하기 위해 MWDC 및 MWAC 또는 kWDC 및 kWAC와 같이 명시 적으로 표시되기도합니다. 변환 된 WAC는 종종 “MW (AC)”, “MWac”또는 “MWAC”로 작성됩니다. Wp와 마찬가지로이 단위는 SI와 호환되지 않지만 널리 사용됩니다. 예를 들어, 캘리포니아에서 정격 용량이 MWAC로 주어진 경우 DC에서 AC 로의 변환에서 15 %의 손실이 발생한다고 가정합니다. 전환 효율이 거의 98 %까지 향상되고, 그리드 규정이 변경 될 수 있으며, 일부 제조사가 나머지 업계와 다를 수 있으며, 일본 같은 국가에서는 일반 소비자에게 1 년에서 다른 년까지 다른 통계.

실제 조건의 출력 전력
태양 광 발전 시스템의 출력은 일사량 및 기타 환경에 따라 달라집니다. 더 많은 태양 복사는 더 높은 태양 광 모듈 성능을 의미합니다. 손실은 고온, 열악한 모듈 성능, 먼지 및 AC 로의 DC 변환에 의한 모듈의 무 방향성 (틸트 및 / 또는 방향)으로 인한 것일 수 있습니다. 모듈의 최대 출력은 광도가 1000 W / m 2 (여름 바바리아의 정오와 대략 동일) 인 곳에서는 정격 전력을 쉽게 초과 할 수 있음을 알아야합니다.

와트 당 비용
와트 피크 (watt-peak)는 편리한 측정 방법이며 가격, 판매 및 성장 수치를 기반으로하는 광전지 산업의 표준화 된 수치이지만 실제 성능을 나타내는 가장 중요한 수치는 아닙니다. 태양 광 패널의 임무는 최소한의 비용으로 전력을 생산하는 것이므로 비용과 관련하여 실제 상황에서 생성되는 전력량을 평가할 가장 중요한 수치 여야합니다. 이 “와트 당 비용”측정은 업계에서 널리 사용됩니다.

브랜드 A의 패널과 브랜드 B의 패널이 실험실 테스트에서 정확히 같은 와트 피크를 제공하지만 실제 설치시 전력 출력은 다릅니다. 이 차이는 고온에서 다른 분해율로 인해 발생할 수 있습니다. 동시에 브랜드 A는 브랜드 B보다 생산성이 낮을 수 있지만 비용이 더 적을 수 있으므로 재정적으로 유리할 잠재 성이 있습니다. 또 다른 시나리오는 사실 일 수 있습니다. 더 비싼 패널은 훨씬 더 많은 전력을 생산할 수 있기 때문에 저렴한 패널을 경제적으로 능가 할 수 있습니다. 어떤 패널이 소유자에게 더 나은 재무 결과를 이끌어 낼지 결정하기 위해서는 초기 및 진행 중 비용에 대한 장기적인 성과 대 비용의 정확한 분석이 필요합니다.

용도
“태양 광 발전 시스템의 용량이 10kWp”또는 “이것은 1.2MWp의 태양 광 발전 시스템”과 같은 단어는 구어체입니다. 공식적으로 정정되어야한다. “광전지 시스템은”표준 시험 조건을 가정 할 때 “10kW의 정격 전력을 갖는다”또는 “이것은 1.2MW의 자유 필드 태양계 (표준 시험 조건을 가정 한 정격 전력)이다” .

“kW 당 약 6 ~ 10m²의 면적 필요”라는 문구는 표준 시험 조건에서 1kW의 원하는 시스템 출력에 대해 약 6 ~ 10m²의 면적이 필요하다는 것을 의미합니다.

따라서 태양 광 시스템의 경우 “P nominal = 1 kW”표기법이 “P = 1 kW p”표기법보다 바람직합니다. 단위 기호에 대한 추가 사항이 표준에 부합하지 않기 때문입니다.

독일에서의 실제적인 관련성
1000 W / m2의 복사 조도는 실제 조건에서 일시적인 값입니다. 공기가 더 명확할수록 적도에 가까워지고 높으면 높을수록 해수면 위입니다. 그것은 또한 태양이 가장 높은 지점까지 얼마나 가까운 지에 달려 있습니다. 일반적으로 독일에서는 정오에 한해 정오에 도착합니다.

독일에서의 방사선 조사 빈도를 30 분 단위로 측정 한 결과도 위의 값을 나타냅니다. 또한 반사 및 산란으로 인해 1500W / m²까지 도달 할 수 있습니다. 일시적인 부족 가능성과 인버터가 일반적으로 1000W / m 및 그 이하 (경제적 최대)의 조도로 설계된다는 사실 때문에 거의 사용되지 않습니다. 지구 대기의 가장자리에서의 복사 조도의 최대 값은 태양 상수 E 0에 해당하며 1367 W / ㎡입니다.

정상 동작에서, 태양 전지 또는 태양 전지는 일반적으로 시험에서 제공되는 25 ℃보다 훨씬 더 높은 동작 온도를 가지며, 따라서 1kW / cm2의 조사가 주어지면 20 % m². 고정 된 광전지 시스템의 일반적으로 단단한 정렬은 세포가 입사광에 수직으로 정확하게 정렬되는 경우가 거의 없기 때문에 방사율은 입사각의 코사인 (cosine)으로 감소합니다.

와트 피크 (Watt Peak)의 표시는 효율성과 태양계의 다양한 구성 요소의 치수에있어 서로 다른 생산의 동일 공간의 태양 광 모듈을 비교하는 데 사용됩니다. 에너지 효율 및 시체 (열린 공간, 지붕, 추적 된) 및 부지와 같은 시스템 필수 매개 변수의 경제성과 같은 태양 광 시스템의 특성을 나타내는 유일한 지표로 사용할 수 없습니다 d. H. 위도의 정도와 평균 방사 조도 또는 온도와 같은 현장 기후 조건에서의 우위는 무시된다.

요약하면 실제로 실현 된 태양 광 발전 시스템의 경우 전력 피크치는 최대 전력 또는 연속 전력과 일치하지 않습니다. 방사 조건은 종종 악화되고 모듈은 보통 표준 테스트 조건보다 훨씬 따뜻하기 때문에 실제로 피크 전력은 단지 산발적으로 달성되며 드물게 초과됩니다.