+ All Categories
Home > Documents > Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition...

Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition...

Date post: 03-Jun-2020
Category:
Upload: others
View: 0 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
70
Solar and Photovoltaic Demonstrative research on PV performance in Thailand August 17, 2006 Fuji Electric Systems Co., Ltd. 1
Transcript
Page 1: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Solar and PhotovoltaicDemonstrative research on PV performance in

Thailand

August 17, 2006Fuji Electric Systems Co., Ltd.

1

Page 2: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Today’s Line up

1. Solar cell2. PV system3. PV market4. Demonstrative sites and measurement items5. Introduction of collected data at TEI site6. Introduction of collected data at Cho Heng

site7. Explanation of the demonstrative research8. Conclusion of the demonstrative research

2

Page 3: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Solar cell

3

Page 4: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Principles of Solar Cell

・Solar cell has a structure that p-type semiconductor and n-type semiconductor are joined together.・When sunlight is absorbed at p-n junction, positive hole and electron will be born. ・If plus and minus terminals are connected through load, current is passing.Section view of solar cell (model)

P-type semiconductor N-type semiconductor

Energy of light, not heat

4

Page 5: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Conversion efficiency of PV

PV panelarea : 1m2

Irradiance : 1kW/m2

Output power (Pmax) : 100W

Conversion efficiency =Output power (Pmax)

Input power= 100W/1kW = 10%

Equal to 100,000 luxes of illumination

Temperature : 25deg.C

5

Page 6: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Electrical performance of PV

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30 35Voltage (V)

Cur

rent

(A)

0

20

40

60

80

100

120

140

Pow

er (W

)

Voltage-current performance

Voltage-power performance

Pmax point

Light intensity : 1kW/m2

Temperature : 25 deg.CAM : 1.5

Example

6

Page 7: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Kind of Solar Cell

Crystal

Amorphous

Single crystal

Polycrystal

Single Crystal

Polycrystal

Silicon

Compound

PV Cell

(Silicon, Silicon Alloy)

(SiGe, SiC, etc.)

(GaAs Type)

(Cds, CdTe, CuInGaSe2, etc.)

Silicon(Silicon, Silicon Alloy)

(SiGe, SiC, etc.)

(GaAs Type)

(Cds, CdTe

c-Si

a-Si

Conversion Efficiency under STC(average of product on the market)

15 ~ 19%

13 ~ 16%

6 ~ 10%

-

CdTe : 6 ~ 10%CIS : 8 ~ 10%

7

Page 8: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Solar Cell, Module and Array8

Page 9: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

PV module

Single Crystalline Type

Poly-Crystalline Type

Thin Film (Amorphous Silicon)

Type

See Through Type(Amorphous Silicon)

Flexible Type(Amorphous Silicon)

9

Page 10: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

PV System

10

Page 11: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Basic configuration of PV system

DC

DC

LOAD

PV Array and Frame

PV Array and Frame

Junction Box

Junction Box

Power Conditionerequipped with protective function

for interconnection

AC

Utility grid(PEA, MEA)

11

Page 12: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Feature of PV system

● Unlimited energy

● Clean Energy

● Same efficiency for

any capacity

● Easy maintenance

●● Unlimited energyUnlimited energy

●● Clean EnergyClean Energy

●● Same efficiency forSame efficiency for

any capacityany capacity

●● Easy maintenanceEasy maintenance

《《DEMERITDEMERIT》》《《MERITMERIT》》

● Depend on weather condition

● Work only daytime

● Low energy density

●● Depend on weather Depend on weather conditioncondition

●● Work only daytimeWork only daytime

●● Low energy densityLow energy density

12

Page 13: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Kind of PV system (Grid-connected)

Grid Connected SystemGrid Connected System

      Most popular system for area where utility grid is availableMost popular system for area where utility grid is available

Merit・Stable power supply to load・Most efficient system・Easy Maintenance

Demerit・PV system cannot work in case of

a power failure of utility grid.

DC

LOADA

CUtility grid(PEA, MEA)

PV Array and FrameJunction Box

Power Conditioner

13

Page 14: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Kind of PV system (Stand alone)Stand Alone SystemStand Alone System

   Available in non-electrified area, for example a mountain hut, a remote island,etc.

Merit・Independently use

Demerit・More expensive than grid connected system・Another stable power supply,

for example battery, is necessary.

DC

LOAD

AC

PV Array and Frame

Charge controller

Inverter (CVCF)Battery

DC

14

Page 15: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Kind of PV system (Grid backed-up)Grid BackedGrid Backed--up Systemup System

   Grid connected operation usually, isolated operation in case of a power failure.

Merit・High reliability・Adequate for a disaster prevention system

Demerit・More expensive than grid connected system

DC

AC

PV Array and Frame

Charge controller

Battery

DC

LOAD

Utility grid(PEA, MEA)

Power Conditioner

15

Page 16: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Power conditioner for grid connected system

Power conditioner

Inverter unit

Control unit

Protection unit for

interconnectionProtection

unit

InverterPV array

Grid line

Load

・Automatic start/stop operation・Maximum power tracking system・Automatic voltage regulation・Disconnection function under abnormal condition

Protection unit which disconnects power conditioner from grid line In case of trouble at grid line, including islanding detector

16

Page 17: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Way of installation

Building integration

Frame installation

Flat roof

Slope roof

Ground

Installation

17

Page 18: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

1kW of PV system

For crystal PV● Necessary Area for PV modules

about 7.7m2

● WeightPV panels : about 90kg

(about 12kg /m2)Support frame : about 100~200kg

(about 13~26kg /m2)Total weight of PV panels and support frameabout 190~290kg(about 25kg~38kg /m2)

18

Page 19: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Contribution to Environment

If you install 1kW PV system, you can contribute to environment as much as value shown below.

Precondition (in Japan): 1kW PV system can generate electricity of 1,000kWh per a year.

1. Reduction of CO2 emission : 165.7 kg-C/year2. Equal value in forest area : 0.17 ha3. Reduction of oil consumption : 243.2 litters

Source : PV system Guidebook, NEDO

19

Page 20: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Maintenance of PV systemBasically, NO MAINTENANCEBut periodical check is recommended.

No. Items for check

1 PV 1) PV module (a) Dirt, breakage on surfacearray (b) Fracture, discoloration of cell

(c) Distortion, breakage of frame(d) Damage of cable

2) Suport (a) Corrosion, erosion, rust frame (b) Damage of grounding wire3) Electrical (a) Measurement of insulation resistance performance (b) Measurement of open-circuit voltage

2 Junction Box (a) Corrosion, erosion, rust of box(b) Damage of cable(c) Damage of grounding wire(d) Condition of door

Equipment No. Items for check

3 Power 1) External (a) Corrosion, erosion, rust of boxconditioner appearance (b) Damage of cable

(c) Condition of door(d) Damage of devices inside(e) Damage of grounding wire(f) Abnormal sound and smell in operation(g) Clogged ventilating filter(h) Environment (high temperature, high humidity)

2) Electical (a) Operating condition of display performance (b) Measurement of insulation resistance

(c) Sequence test of protection unit3) Start and (a) Manual operation stop (b) Automatic operation

(c) Pmax tracking unit4) Protection (a) Relay test relay (b) Sequence test

4 Measurement 1) Pyranometer (a) Dirt, breakage on surface equipment (b) Damage of cable

(c) Measurement of output voltage2) Thermometer (a) Breakage

(b) Damage of cable(c) Measurement of signal output

3) Personal (a) Display computer (b) Reserved data

(c) Output power data

Equipment

20

Page 21: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Bangkok and Tokyo

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������0

5

10

15

20

25

30

35

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov DecMonth

Mon

thly

ave

rage

am

bien

t tem

pera

ture

(deg

.C)

0

1

2

3

4

5

6

7

Mon

thly

ave

rage

irra

diat

ion (kW

h/m

2/d )

��������������

Global irradiaton in TokyoGlobal irradiaton in BangkokAverage ambient temperature in TokyoAverage ambient temperature in Bangkok

Latitude LongitudeMonthly average

ambient temperature(deg.C)

Monthly averageirradiation

(kWh/m2/d)Tokyo 35'41'' 139'46" 15.6 3.3Bangkok 13'44" 100'34" 28.6 4.8

21

Source : NEDO

Page 22: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Output energy of 1kW PV (Bangkok)Trial calculation

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

Output Energy per 1kW PV system in Bangkok

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov DecMonth

Mon

thly

out

put e

nerg

y (k

Wh/

mon

th)

���������� Crystal silicon

Amorphous silicon

Yearly amount of ourput energyc-Si : 1,295kWh/yeara-Si : 1,378kWh/Year (a-Si/c-Si=1.064)

Tilt angle : 10 deg.Direction of PV surface : south

22

Page 23: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Output energy of 1kW PV (Tokyo)Trial calculation

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

�������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

Output Energy per 1kW PV system in Tokyo

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov DecMonth

Mon

thly

out

put e

nerg

y (k

Wh/

mon

th)

���������� Crystal silicon

Amorphous silicon

Yearly amount of ourput energyc-Si : 999kWh/yeara-Si : 1,032kWh/Year (a-Si/c-Si=1.033)

Tilt angle : 10 deg.Direction of PV surface : south

23

Page 24: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

PV Market

24

Page 25: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Production of Solar Cell in the world(by region)

832.6

154

470.1560.3

744.1

302

1758.7

1194.7

57.9 60.1 69.4 79.6 88.6125.8 153.2

201.3277.8

390.5

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006Year

Annu

al p

rodu

ctio

n of

PV

mod

ule (M

W)

JapanUSAEuropeOther areaTotal

(Germany:347MW)

(China:122MW, Taiwan : 88MW)

Total

Japan

Europe

The other

USA

Source : RTS corporation , PV News

25

Page 26: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Production of Solar Cell in the world(by kind)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005Year

Annu

al p

rodu

ctio

n of

PV

mod

ule (M

W)

Monocrystalline silicon

Polycrystalline silicon

Amorphous silicon(including hybrid)a-Si/c-Si

Ribbon Si

CdTe

Poly Si (thin type)

Light-gathering

CIS

Other kind

Total sum

p-Si991.0MWp-Si991.0MW

c-Si486.4MW

a-Si/c-Si : 120.0MWa-Si : 73.3MWRibbon Si : 53.0MWCdTe : 32.0MWCIS : 3.0MWLight-gathering : 0MW

Total1,758.7MW

Source : RTS corporation , PV News

26

Page 27: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Production of Solar Cells in the world(in 2005 by manufacturer)

24%

9%

8%

7%6%

5%

5%

3%

3%

2%

2%

2%

2%

2%

1%

1%

1%

1%

1%

1%

1% 11%

Sharp (JPN)

Q-Cell (GER)

Kyocera (JPN)

Sanyo (JPN)

Mitsubishi Electric (JPN)Schott Solar (GER)

Suntech (CHN)

Motech (TWN)

Isofoton (ESP)

Shell Solar (USA)

The other in China

Deutsche Cell (GER)

BP Solar (AUS)

E-Ton (TWN)

Photowatt (FRN)

BP Solar (USA)

Sun Power (PHI)

Uni-Solar (USA)

Kaneka (JPN)ErSol (GER)

First Solar (USA) Annual production of solar cell in 2005 in the world : 1,758.7MW

Source : RTS corporation , PV News

27

Page 28: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Installed PV system in the world(in reporting IEA PVPS countries )

Source : PVPS , IEA

In 2004Total in the world : 2,596MWJapan : 1,132.0MWEurope : 1,021.5MW(Germany : 794.0MW)USA : 365.2MWIndia : 86.0MWChina : 60.0MW

28

Page 29: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Installed PV system in the world29

Source : PVPS , IEA

Page 30: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Installed PV system in Japan

���������������

���������������

���������������

��������������

��������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

Capacity and Cost of PV system in Japan

24 31 43 60 91133

209

330

452

637

860

11323700

670260

46

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004Fiscal year

Cos

t of P

V sy

stem

(kilo

Yen

/kW

)

0

200

400

600

800

1000

1200

Cum

ulat

ive

inst

alle

d ca

paci

ty (M

W)

Cos

t of g

ener

ated

ele

ctric

ity p

er 1

kWh

(Yen

/kW

h)

���������������

��������������� Cumulative installed capacity (MW)

Cost of residential PV system per 1kW (kilo Yen/kW)

Cost of genereted electricity per 1kWh (Yen/kWh)

source : METI

30

Page 31: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Summary of world market in 2005PRODUCTION- Japan and Germany are serving as engines of production ofsolar cell.

- New entrants to European market are growing fast.- There are signs of the establishment of non-crystalline siliconsolar cells in the market, while crystalline silicon solar cell isstill dominant.

- Emerging countries, China and Taiwan for instance, arecoming up fast.

- The dawn of a new era of a mega-competition is found.

INSTALLATION- Installed PV systems in developing countries increase as wellas USA, Europe and Japan.

- Kind of system is mainly a grid-connected system.

31

Page 32: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Demonstrative sitesand

measurement items

32

Page 33: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Demonstrative Site “Cho Heng Site”33

Cho Heng Rice Vermicelli Factory Co., Ltd.19, Moo, Petkasam Road, Yaicha, Sampran, Nakhon Pathom 73110, Thailand

TEL 03-422-5240, 03-432-1661~3 FAX 03-422-5241, 03-432-1660

○○ Practical site for the subjects on Practical site for the subjects on ““IIslanding prevention malfunctionslanding prevention malfunction”” and and ““Prevention of overPrevention of overvoltagevoltage””

○○ Reference site for the subject on Reference site for the subject on ““The most optimum combination ofThe most optimum combination of aa--SiSi andand cc--SiSi PVPV””○○ Actual operation started on October 28, 2006.Actual operation started on October 28, 2006.

Page 34: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Cho Heng Site: PV modules on the roof-top

N

Symbol : E/KaKind : a-SiManufacturer : KanekaType : SMA088Layout : 11×32 (Q'ty=352)Connection : 5series×70parallel (with 2 dummy)Capacity : 18.9kWNo. of circuits at J-box : 20

Symbol : E/MKind : a-SiManufacturer : Mitsubishi heavy industriesType : MA100J1-YF-04Layout : 7×27 (Q'ty=189)Connection : 3series×63parallelCapacity : 18.9kWNo. of circuits at J-box : 11

Symbol : E/KyKind : p-SiManufacturer : KyoceraType : SPR1786Layout : 11×11 (Q'ty=121)Connection : 13series×9parallel (with 4 dummy)Capacity : 20.9kWNo. of circuits at J-box : 9

Symbol : E/SlKind : c-SiManufacturer : Shell solar japanType : SQ80-PLayout : 18×14 (Q'ty=252)Connection : 18series×14parallelCapacity : 20.2kWNo. of circuits at J-box : 14

Symbol : W/MKind : a-SiManufacturer : Mitsubishi heavy industriesType : MA100J1-YF-04Layout : 6×34 (Q'ty=204)Connection : 3series×68parallelCapacity : 20.4kWNo. of circuits at J-box : 12

Symbol : W/KaKind : a-SiManufacturer : KanekaType : SMA088Layout : 10×36 (Q'ty=360)Connection : 5series×72parallelCapacity : 19.4kWNo. of circuits at J-box : 16

Symbol : W/SpKind : p-SiManufacturer : SharpType : ND-Q7L1KLayout : 9×15 (Q'ty=135)Connection : 13series×10parallel (with 5 dummy)Capacity : 21.7kWNo. of circuits at J-box : 10

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

������������������������

������������������������

������������������������������

������������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

���������� ����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

������������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

���������� �����

�����

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

������������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

����������

�������������������������

��������������������������

�������������������������

��������������������������

�������������������������

��������������������������

����������������� �������������������������

��������������������������

�������������������������

��������������������������

��������������������������������������������������������������������������� ������������

��������������

������������

������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

�������������� ��������������������������������������������������������������������������� ������

������

��������������

������������

������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

�������������� ��������������������������������������������������������������������������� ������

������

��������������

������������

������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

�������������� ��������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������� ������

������

��������������

������������

������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

�������������� ��������������������������������������������������������������������������� ������

������

��������������

������������

������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

�������������� ��������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������� ������������

��������������

������������

������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

�������������� ��������������������������������������������������������������������������� ������

������

��������������

������������

������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

��������������

������������������������������

������������������������������������������

������������������������������������

������������������������������������

������

������������������������������

������������������������������������������

������������������������������������

������������������������������������

������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

������������������

������������������������

������������������������������

������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

���������������������

����������������������������

�����������������������������������

���������������������

������������������

������������������������

������������������������������

������������������

������������������

������������������������

������������������������������

������������������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������

������������

������������

������������

������������

������������

������������

��������������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

������������������������

������������������������

������������������������������

������������

������������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

��������������������

��������������������

�������������������������

����������

����������

96,000

16,930 14,290 31,634 29,750

19,985 33,470 39,838

28,0

00

34

Page 35: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Cho Heng Site: Measurement points

ID Islanding detector-1

UASB and Water reuse

TR1315kVA22kV/400V8.25/455A

TR2

1000kVA

TR6

1000kVA

TR3

1500kVA

TR4

1500kVA

TR5

2500kVA

PEA 22kV

IDIslanding detector-2

R

Dummy Load

10kW

18.9kW20.2kW 19.4kW PV 20.4kWPV PV

PV

Junctionbox1

PV

PV PV

PVPV

PV PV

PVPV

Powerconditioner(20kW)

~

PV PV

PVPV

Inverter / Converter(20kVA)

~

20.9kW

PV PV

PVPV

~

Low Voltage Switchboard

Battery323.4kWh

G Generator195kVA

Office

ATS

600A

Switchboard near TR1

Cable 430m

400A

400A

400A

50A50A50A50A100A50A

~ ~ ~ ~

DU2 DU1

F-Box3 F-Box2

Battery223.4kWh

ATS

G notexist

UASB switchboard(existing)

10kvar 10kvar

300A

PC1PC2

DU3

21.7kWPV PV

PVPV

~

100A

~

F-Box1

Battery123.4kWh

18.9kWPV PV

PVPV

50A

~

PC3 INV1

DU4

PC4PC5

DU5DU6

PC6 INV2

DU7

PC7 INV3

Single Crystal Poly Crystal (B) Amorphous (B1)Amorphous (A1)

Poly Crystal (A)Amorphous (A2)

Amorphous (B2)

L C

J-box2J-box3J-box4J-box5J-box6J-box7 [A] Environmental Data

[B] PV temperature

(1) Total irradiance(2) Ambient temperature(3) Wind speed(4) Wind direction(5) Amount of Rain fall

[C] [D]

[E]

[F]

[G][H]

35

Page 36: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Cho Heng Site: Measurement itemsNote) Digital inputs / outputs, for instance failure of power conditioner and of grid line, are excluded in the following table.

Group No. ItemsThe number ofmeasurement

itemsGroup No. Items

The number ofmeasurement

items1 Total irradiance 2 35 AC current (R) 12 Ambient temperature 1 36 AC current (S) 13 Wind speed 1 37 AC current (T) 14 Wind direction 1 38 AC voltage (RS) 15 Amount of Rain fall 1 39 AC voltage (ST) 1

PV module 40 AC voltage (TR) 1[B] 41 AC active power 1

7 PV DC current 7 42 AC reactive power 18 PV DC voltage 7 43 AC current (R) 19 AC current (R) 7 44 AC current (S) 110 AC current (S) 7 45 AC current (T) 111 AC current (T) 7 46 AC voltage (RS) 112 AC voltage (RS) 7 47 AC voltage (ST) 113 AC voltage (ST) 7 48 AC voltage (TR) 114 AC voltage (TR) 7 49 AC active power 115 AC active power 7 50 AC reactive power 116 AC reactive power 7 51 Frequency 117 AC current (R) 1 52 AC current (R) 118 AC current (S) 1 53 AC current (S) 119 AC current (T) 1 54 AC current (T) 120 AC voltage (RS) 1 55 AC voltage (RS) 121 AC voltage (ST) 1 56 AC voltage (ST) 122 AC voltage (TR) 1 57 AC voltage (TR) 123 AC active power 1 58 AC active power 124 AC reactive power 1 59 AC reactive power 125 BAT DC current 3 15326 BAT DC voltage 327 AC current (R) 328 AC current (S) 329 AC current (T) 330 AC voltage (RS) 331 AC voltage (ST) 332 AC voltage (TR) 333 AC active power 334 AC reactive power 3

Total PVsystem (not

includingdummy load)

[F]

Receivingpoint (LowVoltage)

[G]

UASB load(Alreadyexisting)

[H]

sum

146 PV temperature

Environmental Data

[A]

Batterysystem

(Inverter-converter,Battery)

[E]

DummyLoad[D]

Powerconditioner

[C]

36

Page 37: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Demonstrative Site “TEI Site”37

Thailand Environment Institute16/151-4 Muang Thong Thani, Bond Street Road, Bangpood Pakkred, Nonthaburi 11120, Thailand

TEL 02-503-3333 FAX 02-504-4826~8

○○ Practical site for the subjects on Practical site for the subjects on ““The mostThe mostoptimum combination ofoptimum combination of aa--SiSi andand cc--SiSi PVPV””○○ Actual operation started on November 1, 2006.Actual operation started on November 1, 2006.

Page 38: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI Site: Concept of PV system

Detail investigation on performance of PV modulesMeasurement of IV curve

Actual operating condition of PV systemMeasurement of input output of power conditioner

PV module

PV array

Power conditioner

Junction box

MCCB5th flr

2nd flr

1st flr

Personal computer

MCCBWHM

Meter pole

Junction box

Pyranometer

IV curve tracer

38

Page 39: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

�����������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������

�����������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������

�����������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������

�����������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������

�����������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������

�����������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������

�����������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������

�����������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������������������

������������

�����������������������

�����������

�����������

�����������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

�������������������������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

�������������������������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

����������������

���������

ky

��������������������

��������������������

��������������������

��������������������

sh

ss

�����������������

�����������������

�����������������

�����������������

k

�������������

�������������

�������������FES����������������

����������������

����������������

k

���������������������

���������������������

���������������������

���������������������

���������������������

mhi

�������������

�������������

�������������FES

Area②Kind of PV : amorphousQ'ty : 45 (9×5)Connection : 4series×11parallel (one for dummy)Capacity : 2.38kWArea①

Kind of PV : poly crystalQ'ty : 27 (9×3)Connection : 9 series×3 parallelCapacity : 4.51kW

Area④Kind of PV : single crystalQ'ty : 50 (5×10)Connection : 12 series×4 parallel(two for dummy)Capacity : 3.84 kW

Area⑤ (Rooftop of elev aterroom)Ten (10) PV modules for test areinstalled on the rooftop ofelevater room.Kind and q'ty of PV module areas follows.Single crystal : 1Poly crystal : 2Amorphous : 7

Capacity of PV modules : 15.3kW

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

������������

�������������

���������������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������������

������������

��������������

���������������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

������������

������������

��������������

���������������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

�������������

������������

��������������

���������������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

������������

�������������

��������������

������

�����������������

��������������������

��������������������

��������������������

��������������������

�����������������

Area③Kind of PV : hybrid / HITQ'ty : 24 (6×4)Connection : 4 series×6 parallelCapacity : 4.56kW

: Py ranometer (f or irradiance) Q'ty : 2

: Spectral irradiance meter Q'ty : 1

: Thermometer Q'ty : 1

: Anemometer Q'ty : 1

: Rain gauge Q'ty : 1

�������������

�������������

�������������FES

�������������

�������������

�������������FES

Plan View of Rooftop 39

Page 40: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI Site: Connection Diagram

Powerconditioner

2.5kW(1φ)

Pyranometer(total irradiance)

WHM

Poletransformer

High voltage transmission line(22kV)

Low voltage distribution line(400V)

MCCB for 5th floor

Switchboard LP5at 5th floor

J-box1

J-box2

PV

PV

J-box3

Warehouse at 5th floor

Switchboardat ground floor

Powerconditioner

4.2kW(1φ)

a-Si PV2.42kW(Kaneka)

p-Si PV4.51kW(Sharp)

HIT PV4.56kW(Sanyo)

TC(1) TC(1) TC(1)

Computer room at 2nd floor

J-box4

c-Si PV3.84kW(Shell)

TC(1)

Powerconditioner

4.2kW(1φ)

Powerconditioner

4.2kW(1φ)

Rain gauge

Thermometer(ambient temperature)

PT100Ω

Anemometer(wind speed)

(wind direction)

LCD

SpectralPyranometer

PV

PV

PV

PV

PV

PV

TD

MCCB

MCCB 3Φ3W

MCCB

MCCB

Area (2) Area (1) Area (3) Area (4)

PC 1PC 2 PC 3 PC 4

MCB-PV

~ ~ ~ ~

TC(1)

PV

PV

PV

PV

PV

PV

TC(1)

TC(1)

TC(1)

TC(1)

TC(1)

Elevater room at rooftopa-Si PV(Kaneka)

a-Si PV(MHI)

a-Si PV(FES)

c-Si PV(Shell)

p-Si PV(Kyocera)

p-Si PV(Sharp)

PV module for I-V measurement

Pyranometer(total irradiance)

PVmodule

switchingbox

TCswitching

box

I-Vcurvetracer

Junction box for PV

TD

ConverterPersonalcomputer

(No.1)

LCD

Personalcomputer

(No.2)

TEI Building

[I]

[J]

[K]

[L]

40

Page 41: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI Site: Measurement items

Group No. Items Number ofmeasurement

1 Total irradiance 12 Ambient temperature 13 Wind speed 14 Wind direction 15 Amount of Rain fall 16 PV temperature 4

Spectrum data[J]

8 PV DC current 49 PV DC voltage 410 PV DC power 411 AC current 412 AC voltage 413 AC active power 414 Frequency 415 Daily AC output energy (kWh) 416 I-V curve 617 PV temperature 618 Total irradiance 1

sum 55

Spectral irradiance 1

EnvironmentalData

[I]

Powerconditioner data

[K]

IV performacendata[L]

7

41

Page 42: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Introduction of collected dataat TEI site

42

Page 43: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI data : Daily irradiation43

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

��������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

���������������

Irradiation (south, tilt angle : 10deg)

0

1

2

3

4

5

6

Nov-05 Dec-05 Jan-06 Feb-06 Mar-06 Apr-06 May-06 Jun-06Month

Mon

thly

ave

rage

dai

ly ir

radi

atio

n (k

Wh/

m2/

d)

Mearured daily irradiation at TEI

���������� Average of global daily irradiation

Average irradiation from October 23 to June 16 : 4.71 kWh/m2/day

Page 44: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI data : Ambient temperature44

Ambient temperature @TEI (data from Nov.24, 05 to Jun.30, 06)

0

5

10

15

20

25

30

35

Nov. 2005 Dec. 2005 Jan. 2006 Feb. 2006 Mar. 2006 Apr. 2006 May 2006 Jun. 2006Date

Aver

age

ambi

ent t

empe

ratu

re (d

eg.C

)

Page 45: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI data : Wind speed45

Wind speed @TEI (data from Nov.24, 05 to Jun.30, 06)

0

2

4

6

8

10

12

Nov. 2005 Dec. 2005 Jan. 2006 Feb. 2006 Mar. 2006 Apr. 2006 May 2006 Jun. 2006Date

Win

d sp

eed

(m/s

)

Average wind speedMaximum wind speed

Average : 1.5m/sMaximum : 10.5m/s

Page 46: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI data [PV array]AC output energy

46

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

AC output energy per day of PV arrays @TEI (data from Nov.24, 05 to Jun.30, 06)

0

10

20

30

40

50

60

70

Nov. 2005 Dec. 2005 Jan. 2006 Feb. 2006 Mar. 2006 Apr. 2006 May 2006 Jun. 2006

Date

Dai

ly a

vera

ge o

utpu

t ene

rgy

(kW

h/d)

**

0

1

2

3

4

5

6

7

Dai

ly a

vera

ge ir

radi

atio

n (k

Wh/

m2 /d

)

�������������

SUMSharpKanekaSanyoShellIrradiation

Page 47: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI data [PV array] Generation efficiency

47

Generation efficiecy of PV arrays @TEI (data from Nov.24, 05 to Jun.16, 06)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

2005/11/1 2005/12/1 2005/12/31 2006/1/30 2006/3/1 2006/3/31 2006/4/30 2006/5/30 2006/6/29

Date

Gen

erat

ion

effic

iecy

(%)*

*

SharpKanekaSanyoShell

Sanyo : 12.1%

Sharp : 9.6%

Shell: 7.1%

Kaneka : 5.1%

Average

Generation efficiency =Daily output energy (kWh/d)

Daily irradiation (kWh/m2/d) × Area of PV module (m2)

Trouble of measurement system

Page 48: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI data [PV array] Normalized generation efficiency

48

Normalized generation efficiecy of PV arrays @TEI (data from Nov.24, 05 to Jun.16, 06)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

2005/11/1 2005/12/1 2005/12/31 2006/1/30 2006/3/1 2006/3/31 2006/4/30 2006/5/30 2006/6/29

Date

Nor

mal

ized

gen

erat

ion

effic

iecy

(pu)

**

SharpKanekaSanyoShell

Sanyo : 0.75

Sharp : 0.76

Shell : 0.56

Kaneka : 0.82

Average

Normalized generation efficiency =Generation efficiency

Conversion efficiency under standard test condition

Trouble of measurement system

Page 49: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI data [PV module] Generation efficiency

49

Daily generatiion efficiency at TEI site

0

2

4

6

8

10

12

14

Oct-05 Nov-05 Dec-05 Jan-06 Feb-06 Mar-06 Apr-06 May-06 Jun-06Date

Gen

erat

ion

effic

ienc

y (%

)

Generation efficiency =Daily output energy (kWh/d)

Daily irradiation (kWh/m2/d) × Area of PV module (m2)

Kyocera

Sharp

Shell

Kaneka

MHI

Abnormal condition(Obstacles on PV panels)

Page 50: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

TEI data [PV module] Normalized generation efficiency

50

Normalized efficiency at TEI site

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Oct-05 Nov-05 Dec-05 Jan-06 Feb-06 Mar-06 Apr-06 May-06 Jun-06Date

Nor

mal

ized

effi

cien

cy

SHELL

SHARP

KYOCERA

MHI

KANEKA

Normalized efficiency =Generation efficiency

Conversion efficiency under standard test condition

Abnormal condition(Obstacles on PV panels)

Page 51: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Introduction of collected dataat Cho Heng site

51

Page 52: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Cho Heng data : AC output energy52

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

�������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

������������������������������

470.9343.8570.9379.9324.2425.3 535.3415.2

117.5

111.8

129.8121.0

103.5

110.0 112.3

81.9

0

100

200

300

400

500

600

700

Nov.05 Dec.05 Jan.06 Feb.06 Mar.06 Apr.06 May.06 Jun.06Date

Dai

ly P

V ou

tput

ene

rgy

(kW

h/d)

0

20

40

60

80

100

120

140

Peak

PV

outp

ut p

ower

(kW

)

Daily PV output energyPeak PV output power

Nominal capacity : 140kW

Page 53: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Explanation of the demonstrative research

53

Page 54: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Large capacity of PV systems is expected to Large capacity of PV systems is expected to be installed in Thailand in the near futurebe installed in Thailand in the near future

Thailand has good condition of irradiation all over the country. This is the reason why Thailand is much more suitable country for PV system.

Promotion of renewable energy as environmentally friendly energy source

Clustered PV Condition

Yearly average of daily irradiation in Thailand

54

Page 55: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Three subjects for the demonstrative researchThree subjects for the demonstrative research

1. 1. Possibility of islanding prevention Possibility of islanding prevention malfunction could be increasing malfunction could be increasing in clustered PV system.in clustered PV system.

2. Over voltage due to reverse power2. Over voltage due to reverse powerflow by a large number of PV could flow by a large number of PV could limit PV output. limit PV output.

3. The most optimum combination of 3. The most optimum combination of amorphous silicon PV and crystalline amorphous silicon PV and crystalline silicon PV can improve the system silicon PV can improve the system performance.performance.

Solution to technical problems under clustered PV

condition

Maximum utilization of better condition for PV

performance

55

Page 56: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

(1) A-Si and c-Si PV account for about 90% of annual production in the world.

(2) A-Si PV is expected to be installed much more in the near future.

Why to compare a-Si and c-Si?

Annual production of PV in the world (2005)Source : RTS corporation, PV News

Focus on a-Si and c-Si only

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������

The other11.8%

Amorphous silicon(including hybrid)

4.2%

Poly-crystallinesilicon56.3%

Mono-crystallinesilicon27.7%

56

Page 57: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Establishment of the method to optimize PV combination between Establishment of the method to optimize PV combination between aa--SiSi and and cc--Si Si according to geographic and meteorological conditionaccording to geographic and meteorological condition

Purpose of the subject

Conclusion=The best combination

A-Si PV : ○kWC-Si PV : △kW

General informationLatitudeLongitudeAmbient temperatureIrradiationInstalled conditionof PV panels

Analysis

Final destination is to make Final destination is to make ““Design PrinciplesDesign Principles”” for combined for combined system of system of aa--SiSi and and cc--Si Si PV at any place in the world.PV at any place in the world.

57

Page 58: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Amorphous & Crystal / Theory (1)

● Crystalline silicon       Symmetrically arranged in good order

● Amorphous silicon  Not symmetrically arranged

( same as glass )Symmetrically arranged in short range,

but not in long range.

Crystalline Structure

Si Bond

Dangling bond

BondSi

Crystalline silicon

Amorphous silicon

58

Page 59: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Amorphous & Crystal / Theory (2)

1. Absorption coefficient : a-Si > c-SiA-Si solar cell can be made as thin film (=10-6 m) compared with c-Si (=200~300×10-6 m)

2. Many defect inside solar cellLow conductivity

Low efficiency (a-Si : 8~10%, c-Si : 12~15%)

3. Photo degradation

Heat recovery (Annealing effect)

4. Spectral responseSpectral response of a-Si is

near human visible region.

Feature of amorphous silicon solar cell compared with crystal

A-Si is thin film.

A-Si is low efficiency.

A-Si has initial degradation.

Spectral response is different.

59

Page 60: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Amorphous & Crystal / Comparison

Crystalline Silicon Amorphous Silicon

High Low(13~15%) (8~10%)

Small Large(6.6~7.7m2/kW) (10.0~12.5m2/kW)

Long Short(about 2.2years) (about 1.6years)

Small Big(-0.4%/℃) (-0.2%/℃)

Long wavelength Short wavelength(400~1200nm) (300~800nm)

Yes

Yes

Range of Spectral Response

Light Degradation of Efficiency

Recover of efficiency byAnnealing Effect

No

No

Conversion Efficiency

Necessary Area(PV surface area)

Energy Payback Time

Temperature Coefficient

60

Page 61: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Amorphous & CrystalOutdoor performance in Japan

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Sep

Oct

Nov

Dec Jan

Feb

Mar Ap

r

May Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Month

Nor

mal

ized

Effi

cien

cy

Amorphous Silicon PVCrystalline silicon PV

HOT SEASONCOLD SEASON

c-Si>a-Si c-Si<a-Si

Normalized Efficiency =Efficiency under outdoor condition

Nominal EfficiencyIn JAPAN

61

Page 62: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Amorphous & Crystal temperature coefficient

Comparison of dependence on cell temperature between amorphous siliconPV and mono-crystalline silicon PV (for reference)

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

10 20 30 40 50 60Cell temperature (deg.C)

Nor

mal

ized

Effi

cien

cy

Amorphous Silicon PV

Mono-crystalline Silicon PV

Normalized Efficiency =Efficiency under outdoor condition

Nominal Efficiency

62

Page 63: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Comparison of Spectral response63

Spectral irradiance of standard sunlight and Spectral response of 2 kinds of PV (a-Si, c-Si)

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

0 500 1000 1500 2000 2500 3000Wavelength (nm)

Spec

tral i

rradi

ance

(W・ m

-2・ µ

m-1)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Rel

ativ

e re

spon

se

Spectral irradiance of standard sunlight

Spectral response of c-Si PV

Spectral response of a-Si PV

Page 64: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Light degradation and Recovery by annealing (1)

Time

Efficiency

InitialDegradation Stability

Model of PV performance during light irradiation test

Anneling

Recovering

Start testing

A

B

C

Annealing

64

Dark condition

Page 65: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Way of calculation (1)

Reference : Sophisticated Verification Method (SV method)

65

Irradiation(kWh/m2)[ HA*A ]

Output Energy(kWh)[ EP ]KHS Kpdrn

KPE KPS

Loss

Loss

Loss

ηPS

Performance parameter

KPT KPM

KPDRS

KC

Loss by shadowLoss by incident-angle-dependanceLoss by DC circuitLoss by dirt on the surface of PVLoss by temperature riseLoss by mismatch of Pmax trackingCoefficient of spectral responseLoss by AC circuit

KHS : Kpdrn : KPE : KPS : KPT : KPM : KPDRS : KC :

Page 66: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Way of calculation (2)

Output energy of PV : EP

EP=K×HA×A×ηPS

=K×HA×PPS

66

HA : Irradiation [kWh/m2]

A : Area of PV array [m2]

ηPS

: Conversion efficiency under standard test condition

PPS : Nominal output power of PV array [kW]

K : System performance ratio

K = KHS×Kpdrn×KPE×KPS×KPT×KPM×KPDRS×KC

Page 67: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Conclusion of the demonstrative research

67

Page 68: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Summary of Adjustment Coefficients in a-Si68

Kpt K PDRS Kpdrn Kc KpmNov-05 0.989 1.028 0.963 0.881 0.960Dec-05 0.991 1.023 0.954 0.878 0.960Jan-06 0.989 1.023 0.950 0.882 0.970Feb-06 0.989 1.029 0.957 0.877 0.960Mar-06 0.988 1.029 0.968 0.877 0.930Apr-06 0.986 1.034 0.976 0.878 0.956

May-06 0.988 1.034 0.978 0.874 0.956Average 0.989 1.029 0.964 0.878 0.956

K 0.823

a-SiDate

Total system Output Coefficient =0.823

Page 69: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Summary of Adjustment Coefficients in poly-Si69

Kpt K PDRS Kpdrn Kc KpmNov-05 0.897 0.995 0.963 0.886 0.990Dec-05 0.913 0.997 0.954 0.884 1.020Jan-06 0.890 0.996 0.950 0.886 1.010Feb-06 0.889 0.992 0.957 0.881 1.010Mar-06 0.893 0.991 0.968 0.882 0.960Apr-06 0.883 0.989 0.976 0.880 1.020

May-06 0.900 0.989 0.978 0.877 1.040Average 0.895 0.993 0.964 0.882 1.007

K 0.761

Datepoly-Si

Total system Output Coefficient =0.761

Page 70: Solar and Photovoltaic - DIW for DIW seminor.pdf · - The dawn of a new era of a mega-competition is found. INSTALLATION - Installed PV systems in developing countries increase as

Summary70

Analysis of PV system(a-Si,poly-Si) using measurement results(Nov.05 to May 06) related to PV and weather

1. WeatherMaximum module temperature in each month is more than 60 deg.C during this period

It will be more than 60 deg.C through a year.

2. Total Adjustment Coefficient (calculation)a-Si:0.823 poly-Si: 0.761

It is expected that output energy per rated capacity of a-Si system is about 8% larger than that of poly-Si system

3. Practical System Output Coefficienta-Si:0.805 poly-Si: 0.753

Calculated coefficient is almost correspondence with practical coefficient


Recommended