Dada la insolación media, ¿se puede establecer un límite superior para la insolación máxima diaria?

Tiene toda la razón en que la potencia media anual no es de ninguna manera una guía útil para la potencia máxima que podría generar un panel. Puede encontrar lugares en la Tierra donde la insolación media anual está muy por debajo$100~W/m^2$, y lugares donde es más alto que$250~W/m^2$: pero en ambos lugares, habrá momentos en que la insolación máxima es$1000~W/m^2$o más. Y, por lo tanto, toda la energía fotovoltaica está clasificada para esa insolación máxima, como mínimo. Entonces, la insolación media anual (ya sea en$W/m^2$o$kWh/m^2\cdot day$) no es una guía en absoluto para la insolación máxima.

Para obtener más información sobre la potencia nominal máxima de los paneles, veamos más de cerca las tecnologías específicas. PV viene en dos sabores distintos, uno es PV concentrado, el otro es PV simple. Son bestias muy diferentes, así que las trataré de manera diferente.

Concentración fotovoltaica

Está diseñado para colocarse detrás de lentes que concentran la luz solar. La celda y la electrónica tienen niveles de insolación mucho más altos: la celda de mayor eficiencia según la revisión de enero de 2013 de los registros de eficiencia de celdas solares tenía una eficiencia de$44.0\pm{3}\%$, y eso se midió en 942 soles pico: es decir$942~000~W/m^2$

fotovoltaico simple

Los paneles se clasifican en condiciones de prueba muy específicas: 25° Celsius; niveles de luz de$1000~W/m^2$; y un espectro que representa el paso del sol a través de una masa de aire de índice 1,5 (AM1,5).

La irradiación del panel puede ser superior a$1000~W/m^2$: si los rayos del sol son normales al panel y hay mucha luz ambiental, se sumarán y la insolación estará arriba$1000~W/m^2$.

Si la temperatura es inferior a 25° Celsius, la salida del panel será mayor: cada panel tiene un coeficiente que normalmente puede obtener de la hoja de datos del fabricante, que representa el % de cambio en la salida por cada cambio de un grado en la temperatura: cuanto menor sea el temperatura, mayor será la salida. Las diferentes tecnologías de panel tienen diferentes factores: el panel de película delgada First Solar Series-3 tiene un coeficiente de temperatura de potencia pico máxima de$-0.25\% / ^oC$, por lo que una reducción de 20°C por debajo de las condiciones de prueba estándar dará un 5% extra de potencia.

A mayores altitudes, la masa de aire es menor y eso dará mayores niveles de insolación en el haz directo. También estás por encima de la línea de nieve, lo que significa que hace más frío y hay mucha luz reflejada de la nieve, así como mucha luz del haz directo. Y la gente lleva la fotovoltaica a la cima de montañas muy altas, y la electrónica tiene que sobrevivir. Por lo tanto, normalmente están clasificados para una potencia mucho más alta que la salida nominal nominal del panel.

Los componentes electrónicos suelen ser muy baratos, en comparación con el resto de los componentes del panel, por lo que normalmente estarán muy sobredimensionados para tener en cuenta todo tipo de condiciones de funcionamiento extremas. Un conjunto fotovoltaico completo en una montaña en Suiza estaba registrando potencia al 130 % de la salida nominal sin ningún problema.