Розрахунок втрат у сонячному кабелі – STC чи NOCT?

Найбільш поширений принцип вибору сонячних кабелів з боку постійного струму (DC) ґрунтується на умови, за яких втрати в них не повинні перевищувати 1%. Виникає питання, за яких умов необхідно проводити цей розрахунок та вибирати площу перерізу кабелю для сонячної електростанції? Для генерації за умов STC, для умов NOCT чи, можливо, для середньорічних значень продуктивності?

Умови під час розрахунку перерізу сонячного кабелю для сонячної електростанції

Найчастіше розрахунок поперечного перерізу сонячного кабелю з урахуванням принципу втрат 1% виконується за параметрами сонячної панелі за умов STC. Однак, застосування цього принципу може призвести до невиправданого завищення розмірів кабелів для сонячної електростанції. Це особливо актуально, коли необхідно перейти з поперечного перерізу 4 на 6 мм, щоб не перевищити втрати в 1%. Під невиправданим завищенням розмірів маються на увазі додаткові витрати на збільшення площі перерізу, які перевищують виграш в енергії, переведений у грошовий вираз.

Умови STC і NOCT

При застосуванні принципу обмеження втрат до 1% на кабелях постійного струму сонячної станції краще звертатися до параметрів панелей з умов NOCT. Умови NOCT – це умови, за яких потужність, сила струму та напруга модуля близькі до реальних значень у сонячний день у спекотну половину року.

Прийняття значення 1% втрат по відношенню до робочих параметрів установки в умовах STC або NOCT не означає, що втрати у проводах дорівнюють вищезгаданому одному відсотку. Середньозважене значення буде значно нижчим в обох випадках.

Розподіл втрат у кабелях постійного струму, припускаючи, що 1% втрат посідає умови STC (червоний) і за 1% втрат посідає умови NOCT

Аналіз втрат у сонячних кабелях постійного струму протягом року експлуатації установки показує, що, взявши за точку відліку такий переріз жили, що у умовах STC забезпечить 1% втрат, річні втрати становитимуть у середньому 0,46%. З іншого боку, якщо дроти були обрані для умов NOCT, тобто так, що 1% втрат припадає саме на потужність та напругу в умовах NOCT, річні втрати становитимуть у середньому 0,61%. При цьому для 95,9% робочого часу втрати не перевищать 1%. При розрахунку кабелів постійного струму з урахуванням умов NOCT поперечний переріз кабелю для сонячної станції може бути обраний приблизно на 17% менше, ніж за умов STC.

Формула для розрахунку втрат:

де: 

P – потужність ланцюга [Вт] за умов NOCT.
l – загальна довжина ланцюга [м].
А – сила струму Impp в умовах NOCT [A].
U – напруга ланцюга Umpp за умов NOCT [В].
k – питома провідність для міді 48-54.

Якщо в паспорті фотоелектричної панелі не вказано значення потужності та напруги для умов NOCT, їх можна приблизно розрахувати так:

Струм Impp (STC) * 0,8 = Струм Impp (NOCT)

Напруга Vmpp (STC) * 0,94 = Напруга Vmpp (NOCT)

Потужність (STC) * 0,752 = Потужність (NOCT)