दस साल पहले, एक मानक मॉड्यूल की नेमप्लेट रेटिंग 250 डब्लू से 280 डब्लू थी। आज यूटिलिटी स्केल प्लांट में जाने वाले मुख्यधारा के उत्पाद 600 डब्लू से 700 डब्लू पर बैठते हैं। अधिकांश लोगों की पहली प्रवृत्ति सेल दक्षता को श्रेय देना है, लेकिन दक्षता परिवर्तन का केवल एक छोटा सा हिस्सा बताती है। वास्तविक उत्तर प्रणाली की लागत संरचना में छिपा है।
 

एक मॉड्यूल का पावर आउटपुट काफी सरल समीकरण में कम हो जाता है:

पावर=प्रकाश-प्राप्त करने का क्षेत्र × रूपांतरण दक्षता × 1000 डब्लू/एम² (मानक विकिरण)

पिछले पंद्रह वर्षों में, रूपांतरण दक्षता लगभग 15% से बढ़कर आज पीईआरसी के लिए 22%, टॉपकॉन के लिए 23%-24% और बीसी और एचजेटी के लिए 24%-25%+ हो गई है। यह लगभग 60% सुधार है और वास्तव में प्रभावशाली है, लेकिन यह 280 डब्लू से 700 डब्लू तक 2.5× की छलांग नहीं लगा सकता है।

बाकी क्षेत्र से आये थे. वेफर किनारे की लंबाई 156.75 मिमी से बढ़कर 166 मिमी, 182 मिमी और 210 मिमी (एम6, एम10, और जी12 प्रारूप जिन्हें उद्योग संदर्भित करता है) हो गई, और सेल की गिनती 60 से 72 हो गई, फिर 144, 132 और अन्य के लेआउट को आधा कर दिया गया। मॉड्यूल पदचिह्न लगभग 1.6 वर्ग मीटर से बढ़कर 3 वर्ग मीटर से अधिक हो गया।

तो इसे रखने का सटीक तरीका यह है:पैनल क्षेत्र बढ़ रहा है, दक्षता में सुधार हो रहा है, और नेमप्लेट बस दोनों के उत्पाद की रिपोर्ट करता है।

एक बात पर ज़ोर देना ज़रूरी है क्योंकि इसे लेकर अक्सर उलझन होती है:उच्च शक्ति का मतलब उच्च दक्षता नहीं है।एक 700 W मॉड्यूल और एक 450 W मॉड्यूल प्रति वर्ग मीटर लगभग समान ऊर्जा उत्पन्न कर सकते हैं। पहला वाला तो और भी बड़ा है.

 

ड्राइवर बिजली की स्तरीकृत लागत (एलसीओई) - कुल जीवनकाल व्यय को उत्पादित कुल ऊर्जा से विभाजित करता है।

पीवी में लागत में कमी मॉड्यूल पर ही लड़ी जाती थी। लेकिन जैसे-जैसे मॉड्यूल की कीमतें गिरीं, संयंत्र के प्रारंभिक पूंजीगत व्यय में मॉड्यूल की हिस्सेदारी आधे से भी कम होकर लगभग 40% या उससे भी कम हो गई। शेष बीओएस (सिस्टम का संतुलन) है: रैकिंग, नींव, डीसी केबलिंग, कंबाइनर बॉक्स, इनवर्टर, भूमि, पहुंच मार्ग, स्थापना श्रम और उठाने वाले उपकरण। उन लागतों का एक बड़ा हिस्सा हैकीमत प्रति वाट नहीं, बल्कि प्रति यूनिट और प्रति वर्ग मीटर है।
 

बड़े मॉड्यूल के पीछे यही मूल तर्क है। 100 मेगावाट का प्लांट लें:

व्यवहार में लगभग 80,000 मॉड्यूल को ख़त्म करने का क्या मतलब है? 80,000 कम लिफ्ट और प्लेसमेंट, 160,000 कम माउंटिंग बोल्ट, 80,000 कम वायरिंग संचालन, और पर्लिन और क्लैंप में आनुपातिक कमी। यह सब श्रम और उपभोज्य लागत है जो रैखिक रूप से घटती है।
 

बड़े मॉड्यूल भी उच्च ऑपरेटिंग करंट (210-फॉर्मेट उत्पाद 18 ए रेंज में शॉर्ट-सर्किट करंट तक पहुंच सकते हैं) और 1500 वी सिस्टम वोल्टेज के साथ आते हैं, इसलिए प्रत्येक स्ट्रिंग में अधिक क्षमता होती है। कम तारों का मतलब है कम डीसी केबल चलना, कम कॉम्बिनर इकाइयाँ और कम इन्वर्टर एमपीपीटी इनपुट। 540 डब्ल्यू वर्ग से 700 डब्ल्यू वर्ग में जाने के लिए सामान्य उद्योग का अनुमान कुछ सेंट प्रति वाट की बीओएस बचत है, जो कुल सिस्टम कैपेक्स में 1%-3% की कमी का अनुवाद करता है। सैकड़ों करोड़ के निवेश वाली एक उपयोगिता परियोजना पर, वह मार्जिन एक निविदा में एक वास्तविक प्रतिस्पर्धी लीवर है।
 

विनिर्माण को समान लाभांश प्राप्त होता है। एक लाइन प्रति घंटे कितने वेफर्स पर प्रक्रिया करती है, यह काफी हद तक उपकरण के समय पर निर्भर करता है, न कि इस बात पर कि वेफर्स कितने बड़े हैं। 182 मिमी से 210 मिमी तक जाने पर समान उपकरण पर प्रति घंटे उत्पादित वाट लगभग 30% बढ़ जाता है, इसलिए मूल्यह्रास, फैक्टरी स्थान, श्रम और पैकेजिंग सभी प्रति-वाट के आधार पर आते हैं। यही प्रत्यक्ष कारण है कि 2019 के बाद आकार की दौड़ सफेद हो गई है।

 

हर चीज को आनुपातिक रूप से बढ़ाएं और आप लगभग तुरंत ही एक इंजीनियरिंग दीवार से टकरा जाते हैं। बड़े प्रारूप केवल सहायक डिज़ाइन परिवर्तनों के पूरे पैकेज के कारण ही काम करते हैं:

वर्तमान -चुकता समस्या.वेफर क्षेत्र को दोगुना करें और आउटपुट करंट लगभग दोगुना हो जाता है, लेकिन करंट के वर्ग के साथ प्रतिरोधक हानि पैमाने - इसलिए हानि चौगुनी हो जाती है। इसलिए बड़े मॉड्यूल को प्रति सेल करंट को स्वीकार्य सीमा में वापस धकेलने के लिए आधी कट (और यहां तक ​​कि तीसरी कट) सेल, मल्टी {4} बसबार डिजाइन (एमबीबी, 5 बसबार से 12 या अधिक तक), और आयताकार वेफर्स (182×210, 210आर और समान) को अपनाना पड़ा। इन उपायों के बिना, प्रारूप को बड़ा करने से दक्षता बेहतर नहीं बल्कि बदतर हो जाती।
 

यांत्रिक लोडिंग.हवा और बर्फ के भार से झुकने वाले क्षण विस्तार के साथ गैर-{0}}रैखिक रूप से बढ़ते हैं। जैसे-जैसे क्षेत्र बढ़ता है, फ़्रेम क्रॉस-सेक्शन को फिर से डिज़ाइन किया जाना चाहिए, ग्लास को मोटा किया जाना चाहिए या दोहरी 2.0 मिमी पर स्विच किया जाना चाहिए, और बढ़ते हुए छेद की स्थिति को स्थानांतरित किया जाना चाहिए, अन्यथा केंद्र में अत्यधिक विक्षेपण सेल माइक्रोक्रैक का कारण बनता है। आरंभिक बड़े प्रारूप वाले उत्पादों से संबंधित कई गुणवत्ता संबंधी विवाद ठीक इसी से जुड़े हैं।
 

इंटरफ़ेस अनुकूलता.यदि मॉड्यूल करंट इन्वर्टर एमपीपीटी इनपुट सीमा से अधिक है, या स्ट्रिंग खुली हुई है तो सर्किट वोल्टेज 1500 वी की सीमा तक पहुंच जाता है, तो बड़े मॉड्यूल का लागत लाभ रुक जाता है। इसलिए प्रारूप रोडमैप को इन्वर्टर और ट्रैकर निर्माताओं के साथ कदम से कदम मिलाकर चलना होगा। ट्रैकर विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं: बड़े मॉड्यूल हवा से उत्पन्न मरोड़ वाले भार को बढ़ाते हैं, इसलिए मरोड़ वाली कठोरता और डंपिंग डिज़ाइन को गति बनाए रखनी चाहिए।
 

रसद और श्रम की कठिन सीमाएँ।एक बार जब एक मॉड्यूल लंबाई में 2.4 मीटर तक पहुंच जाता है और 30 किलोग्राम से अधिक हो जाता है, तो मैन्युअल हैंडलिंग अपनी सीमा पर होती है और यांत्रिक स्थापना सहायता आवश्यक हो जाती है। इस बीच, आंतरिक कंटेनर आयाम और सड़क की चौड़ाई सीमा जैसी भौतिक बाधाएं प्रभावी ढंग से एक रेखा खींचती हैं, जिसका प्रारूप - को पार नहीं कर सकता है यदि कोई आकार मानक कंटेनर में कुशलता से पैक नहीं होता है, तो प्रति वाट माल ढुलाई लागत बढ़ जाती है।
 

इन सबको एक साथ रखें और तस्वीर स्पष्ट है:बढ़ते आकार का सीमांत लाभ कम हो रहा है, जबकि सीमांत लागत - लोडिंग, लॉजिस्टिक्स, इंस्टॉलेशन, माइक्रोक्रैक जोखिम - बढ़ रहा है।मोटे तौर पर यही कारण है कि वे दो वक्र एक-दूसरे को काटते हैं, यही कारण है कि उद्योग 210 प्रारूप के करीब 700 डब्ल्यू पर स्थिर हो गया है। तथाकथित "182 बनाम 210" बहस कभी इस बारे में नहीं थी कि कौन सा बड़ा है; यह इस बारे में था कि सेल प्रौद्योगिकी, इनवर्टर, रैकिंग और शिपिंग कंटेनरों के पूरे पारिस्थितिकी तंत्र के साथ कौन सा बेहतर फिट बैठता है।
 

उपयोगिता -पैमाने का तर्क आवासीय छत पर अपना अधिकांश बल खो देता है, और कुछ स्थानों पर यह उलट जाता है। आवासीय प्रणालियों की अलग-अलग लागत संरचना और अलग-अलग बाधाएं होती हैं: सीमित छत क्षेत्र, अनियमित आकार, मैन्युअल स्थापना और बीस साल से अधिक का सेवा जीवन। उपयोगिता संयंत्र की तुलना में मॉड्यूल कुल निवेश का एक छोटा हिस्सा रखता है, जबकि श्रम और बिक्री के बाद का समर्थन अधिक होता है।

आवासीय में बड़े पैनलों के फायदे

कम इकाइयों का मतलब है कम श्रम घंटे और कम कनेक्शन बिंदु।8 किलोवाट सिस्टम को 400 डब्ल्यू पर 20 मॉड्यूल की आवश्यकता होती है, लेकिन 500 डब्ल्यू पर केवल 16। चार कम मॉड्यूल का मतलब है 8 कम एमसी 4 मेटिंग जोड़े, 8 कम क्लैंप और {10 बोल्ट सेट, और कई मीटर कम डीसी केबल। उच्च -श्रम-लागत वाले बाजारों - यूरोप, उत्तरी अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया - में यहां बचत अक्सर मॉड्यूल के मूल्य अंतर से अधिक होती है। और चूंकि MC4 कनेक्टर एक मान्यता प्राप्त उच्च आवृत्ति विफलता बिंदु हैं और आवासीय प्रणालियों में डीसी आर्क दोष और आग का एक प्रमुख स्रोत हैं, इसलिए कनेक्शन की संख्या कम करना अपने आप में एक विश्वसनीयता लाभ है।

छत पर जगह कम होने पर अधिक क्षमता।जहां प्रयोग करने योग्य क्षेत्र एक शहरी सीढ़ीदार घर की एकल पक्की छत के लिए बाध्यकारी बाधा है, उदाहरण के लिए - उच्च वाट प्रति वर्ग मीटर का मतलब है अधिक स्थापित क्षमता और एक ही छत से उच्च स्वयं - खपत अनुपात। लेकिन सटीक होने के लिए: यहां जो काम करता है वह W/m² (मॉड्यूल दक्षता) है, नेमप्लेट रेटिंग नहीं। सामान्य दक्षता वाला भौतिक रूप से बड़ा पैनल एक सीमित छत पर छोटे, अधिक कुशल पैनल की तुलना में कोई लाभ नहीं रखता है।

स्वच्छ संरचनात्मक कार्य और केबल रूटिंग।कम इकाइयों का मतलब है एक सरल लेआउट, सुव्यवस्थित रेल और नाली संचालन, अधिक सुसंगत स्थापना गुणवत्ता और बाद की सर्विसिंग के दौरान आसान गलती स्थान।

मुख्यधारा के प्रारूपों में सबसे सुचारु आपूर्ति श्रृंखला होती है।उच्चतम-वॉल्यूम आकार में सबसे कम कीमतें, सबसे गहरी चैनल सूची, सबसे अच्छा लीड समय और सबसे अधिक बातचीत की गुंजाइश होती है। यह बिंदु बिल्कुल अलग रूप में नीचे पुनः प्रकट होता है।

आवासीय में बड़े पैनलों की लागत

मोटे लेआउट की ग्रैन्युलैरिटी और अधिक बर्बाद किनारे।आवासीय छतों में चिमनी, रोशनदान, डॉर्मर, वेंट स्टैक, पहुंच पथ, लकीरें और हिप चौराहे शामिल हैं। मॉड्यूल जितना बड़ा होगा, उन बाधाओं के बीच स्थान ढूंढना उतना ही कठिन होगा। एक सामान्य परिणाम यह है कि बड़े पैनलों पर स्विच करने से वास्तव में छत की कुल क्षमता कम हो जाती है। नुकसान विशेष रूप से यूरोपीय मल्टी पिच छतों और चीन में जटिल ग्रामीण छतों पर स्पष्ट है।
 

छायांकन हानि बढ़ जाती है।सर्दियों की दोपहर में उपयोगिता खंभे या पेड़ की छाया एक छोटे पैनल की तुलना में बड़े पैनल पर पड़ने पर अधिक निरपेक्ष ऊर्जा खर्च करती है। बाईपास डायोड आम तौर पर एक मॉड्यूल को तीन ज़ोन में विभाजित करते हैं, और वे ज़ोन जितने बड़े होते हैं, उतना ही अधिक क्षेत्र छायांकित कोशिकाओं के साथ नीचे खींचा जाता है।
 

उच्च हैंडलिंग और स्थापना जोखिम।2.3 मीटर लंबे और 30 किलोग्राम से अधिक वजन वाले पैनल को 30 डिग्री की टाइल वाली छत पर दो लोगों के साथ सीढ़ी पर ले जाना, जिसमें हवा में काम करना, जमीन पर काम करने से मौलिक रूप से अलग जोखिम प्रोफ़ाइल है। बहुत से इंस्टॉलर इसी अस्वाभाविक कारण से बड़े पैनलों का विरोध करते हैं।
 

परिवर्तित संरचनात्मक भार वितरण।पुरानी छतों पर, शहतीर क्षमता, टाइल असर बिंदु और वॉटरप्रूफिंग प्रवेश सभी छोटे मॉड्यूल की निश्चित दूरी के आसपास डिजाइन किए गए थे। बड़े पैनल भार के स्थान और उनके बीच के स्पैन दोनों को बदल देते हैं, जो हमेशा मौजूदा इमारतों के लिए अनुकूल नहीं होता है। कभी-कभी सुदृढीकरण की आवश्यकता होती है, और बचत का एक और हिस्सा गायब हो जाता है।
 

मॉड्यूल-स्तर के इलेक्ट्रॉनिक्स को अपग्रेड करने की आवश्यकता हो सकती है।पावर ऑप्टिमाइज़र और माइक्रोइनवर्टर में इनपुट पावर और करंट सीलिंग होती है। यदि मॉड्यूल करंट उनसे अधिक है, तो इंस्टॉलेशन बचत की भरपाई के लिए अधिक महंगे मॉडल की आवश्यकता होती है। इसे शुरू से ही चयन गणना में शामिल किया जाना चाहिए।
 

अतिरिक्त भाग की उपलब्धता: वास्तविक दीर्घकालिक समस्या।यह वह कारक है जिसे आवासीय क्षेत्र में सबसे आसानी से नज़रअंदाज कर दिया जाता है, और इस तथ्य के बाद इसे ठीक करना सबसे कठिन है।
 

एक आवासीय प्रणाली पच्चीस साल की सेवा के लिए डिज़ाइन की गई है, लेकिन मॉड्यूल प्रारूप हर तीन से पांच साल में बदल जाते हैं। पुराना 60{3}}सेल पूर्ण-सेल प्रारूप (लगभग 1.65 मीटर, 300-350 डब्लू) अब बड़े पैमाने पर उत्पादन से बाहर है, और पहले की 250 डब्लू पीढ़ी पूरी तरह से गायब हो गई है। यदि 2016 में स्थापित कोई सिस्टम आज एक मॉड्यूल खो देता है, तो मूल मॉडल - समान आयाम, समान वोल्टेज और वर्तमान पैरामीटर ढूंढना - व्यवहार में बहुत मुश्किल है।
 

परिणाम झरना:

आयामी बेमेल.वर्तमान उत्पाद आम तौर पर लंबे और चौड़े होते हैं। वे मौजूदा रेल रिक्ति और क्लैंप स्थिति में फिट नहीं होंगे, इसलिए आप या तो रैकिंग को संशोधित करें या स्थायी अंतराल के साथ रहें।
 

विद्युत बेमेल.अलग-अलग खुले सर्किट वोल्टेज और ऑपरेटिंग धाराओं वाले मॉड्यूल को एक ही स्ट्रिंग में मिलाने का मतलब है कि सबसे कमजोर व्यक्ति पूरी स्ट्रिंग को रोक लेता है, और वास्तविक नुकसान एकल विफल पैनल के आउटपुट से कहीं अधिक हो सकता है। इससे बचने का मतलब है कि संपूर्ण स्ट्रिंग को प्रतिस्थापित करना - एक विफल मॉड्यूल एक स्ट्रिंग - स्तर का व्यय बन जाता है।
 

टूटी हुई वारंटी श्रृंखला।जहां मूल निर्माता ने बाजार छोड़ दिया है या मॉडल बंद कर दिया है, बिजली वारंटी और प्रतिस्थापन प्रतिबद्धताओं के पास अक्सर सम्मानित होने का कोई व्यावहारिक मार्ग नहीं होता है।
 

दूसरे हाथ के हिस्से अविश्वसनीय हैं।जो कुछ बचा है वह आम तौर पर खींचे गए मॉड्यूल या लाइन स्टॉक का अंतिम {{0} है, अज्ञात उत्पत्ति, गिरावट की स्थिति और माइक्रोक्रैक स्थिति - के साथ और जरूरी नहीं कि सस्ता हो।
 

तो "आसान लेआउट के लिए छोटे पैनल चुनने" की प्रवृत्ति को समय अक्ष के साथ लागू छूट की आवश्यकता है:जानबूझकर पहले से ही हाशिए पर रखे गए छोटे प्रारूप का चयन करने से अगले दशक या उससे अधिक के रखरखाव में स्पेयर पार्ट्स की समस्या उत्पन्न हो जाती है।लेकिन यह कोई तर्क नहीं है कि बड़ा भी बेहतर है, क्योंकि सबसे बड़े और नवीनतम विनिर्देश समान तीव्र टर्नओवर का सामना करते हैं और जरूरी नहीं कि वे मुख्यधारा वाले की तुलना में अधिक समय तक जीवित रहें।
 

वास्तव में विवेकपूर्ण विकल्प हैउच्चतम वर्तमान शिपमेंट मात्रा के साथ मुख्यधारा प्रारूप, अभी भी उत्पादन में है, और कई निर्माताओं द्वारा आपूर्ति की जाती है- आकार स्पेक्ट्रम का कोई भी चरम नहीं। आवासीय के लिए, वह बैंड वर्तमान में 54 {4 }} सेल / 108 अर्ध-सेल उत्पादों के आसपास बैठता है: लगभग 1.7 से 1.9 मीटर लंबा और 420-470 डब्ल्यू रेटेड। लाभ न केवल लेआउट मित्रता है, बल्कि संभावना है कि एक करीबी प्रतिस्थापन, दोनों आकार और मापदंडों में, अब से वर्षों बाद भी खरीदने योग्य होगा।
 

जहां स्थितियाँ अनुमति देती हैं, डिज़ाइन चरण में दो निर्णय सार्थक रूप से बाद के जोखिम को कम करते हैं:

मॉड्यूल-स्तरीय पावर इलेक्ट्रॉनिक्स निर्दिष्ट करें(ऑप्टिमाइज़र या माइक्रोइनवर्टर) इसलिए प्रत्येक पैनल स्वतंत्र रूप से काम करता है, और विभिन्न मापदंडों के साथ मॉड्यूल को मिलाने से बाद में पूरी स्ट्रिंग नीचे नहीं गिरती है।

एक ही उत्पादन बैच से एक या दो मॉड्यूल को स्पेयर के रूप में रखेंसौंपने पर. लागत मामूली है, और यह बीस वर्षों के लिए {{1}के लिए {{2}समान प्रतिस्थापन की गारंटी देने के एकमात्र तरीके के करीब है।

नेमप्लेट रेटिंग से ज़्यादा मायने रखती हैं चार चीज़ें:

वाट प्रति वर्ग मीटर(मॉड्यूल दक्षता) - यह निर्धारित करती है कि एक सीमित छत कितनी क्षमता धारण कर सकती है।

भौतिक आयाम आपकी छत की बाधाओं के आसपास कैसे फिट बैठते हैं- प्राप्त वास्तविक कवरेज अनुपात निर्धारित करता है।

वजन और स्थापना क्षमता- साइट सुरक्षा और श्रम दर निर्धारित करता है।

क्या प्रारूप वर्तमान में स्थिर आपूर्तिकर्ताओं के साथ मुख्यधारा के उत्पादन में है- यह निर्धारित करता है कि सिस्टम अभी भी बीस वर्षों में मरम्मत योग्य है या नहीं।

एक 450 वॉट पैनल जो छत का 15% बर्बाद करता है, 420 वॉट पैनल से हार जाता है जो इसे पूरी तरह से कवर करता है। और आकर्षक विशिष्टताओं वाला एक पैनल जो तीन साल में उत्पादन से बाहर हो जाता है, और पुर्जों का कोई स्रोत नहीं बचता है, तो सिस्टम के पूरे जीवन काल में दोनों को नुकसान हो सकता है।
 

समापन

सौर पैनल बड़े होते जा रहे हैं क्योंकि यह एक पाठ्यपुस्तक का मामला हैसिस्टम-स्तर अनुकूलन ओवरराइडिंग घटक-स्तर अनुकूलन।चालक प्रयोगशालाओं में निर्धारित दक्षता रिकॉर्ड नहीं है, बल्कि अचूक विवरण है: रैकिंग बोल्ट, केबल रन, क्रेन घंटे और एक शिपिंग कंटेनर की अंदर की दीवार।

और निश्चित रूप से क्योंकि यह एक सिस्टम स्तर का उत्तर है, इसमें अनुप्रयोग की स्पष्ट सीमाएँ हैं:रेगिस्तान के खुले विस्तार पर, बड़ा ही सही; चिमनी और रोशनदान वाली छत पर, सही फिट सही है।