На које параметре треба обратити пажњу при избору соларних диода?

一, Параметри електричних перформанси: основни индикатори који одређују енергетску ефикасност и сигурност система
1. Предњи пад напона (Вф) и губитак проводљивости
Пад напона унапред се односи на пад напона диоде током провођења унапред, што директно утиче на ефикасност конверзије енергије фотонапонског система. Узимајући за пример фотонапонски низ од 1000В, ако се користи диода са Вф=0.5В, губитак проводљивости је 5В (што чини 0,5% излазне снаге); Ако је изабран ултра-модел са малим губицима са Вф=0.3В, губитак се може смањити на 3В, а годишња уштеда енергије може премашити 20 кВх (израчунато на основу просечне дневне производње електричне енергије од 5 сати).

Трендови у индустрији:

Силицијум карбидне (СиЦ) диоде, са својим ниским Вф карактеристикама (0,2-0,3В), постепено замењују традиционалне диоде засноване на силицијуму и широко се користе у великим земаљским електранама.
Према подацима одређеног произвођача фотонапонских инвертера, употреба СиЦ диода повећала је ефикасност система за 0,8% и смањила ЛЦОЕ (нивелисани трошак електричне енергије) за 3,2%.
2. Реверзно време опоравка (Трр) и губитак-високе фреквенције
У МППТ (Праћење максималне снаге) контроли фотонапонских низова, диоде морају често да се укључују/искључују. Дуго време повратног опоравка може довести до значајног повећања губитака прекидача и чак изазвати електромагнетне сметње (ЕМИ). На пример, при фреквенцији пребацивања од 10 кХз, губитак диоде од Трр=100нс је 40% већи од оног код Трр=50нс модела.

Предлог за избор:

Приоритет треба дати диодама за брзи опоравак (ФРД) или диодама за ултрабрзо обнављање (СРД) са Трр мањим или једнаким 50нс, посебно погодним за високо{1}}прилике као што су жичани претварачи.
Студија случаја фотонапонске електране од 50 МВ показује да се оптимизацијом параметара диоде Трр може повећати годишња производња енергије система за 1,2%, што је еквивалентно смањењу емисије угљеника за 800 тона.
3. Реверзни пробојни напон (Вбр) и сигурносна маргина
Реверзни пробојни напон је максимални обрнути напон који диода може да издржи, а који мора бити већи од напона отвореног кола (Воц) фотонапонског низа и оставити сигурносну границу. На пример, за низ са Воц=600В, треба изабрати диоде са Вбр већим или једнаким 800В да би се носиле са екстремним радним условима као што су флуктуације напона и удари грома.

Индустријски стандарди:

Стандард ИЕЦ 62109 захтева да диода Вбр мора бити већа или једнака 1,25 пута низу Воц и да мора проћи тест цикличке температуре од -40 степени до +85 степени.
Због употребе диода са недовољним Вбр у дистрибуираном фотонапонском пројекту, 30% компоненти је оштећено након удара грома, што је резултирало директним економским губицима који прелазе 500.000 јуана.
4. Називна струја (Иф) и термички дизајн
Називна струја треба да покрије максималну излазну струју фотонапонског низа и да узме у обзир фактор смањења температуре. На пример, у окружењу од 50 степени, називна струја диоде треба да се смањи за 20% -30% у поређењу са 25 степени. Поред тога, перформансе одвођења топлоте треба да се процене преко параметра топлотне отпорности (Р θ ЈА) да би се избегло смањење перформанси изазвано прегревањем.

План термичког управљања:

Користећи бакарне подлоге или хладњаке за смањење топлотног отпора, фотонапонски систем у домаћинству је оптимизовао свој дизајн одвођења топлоте, смањујући температуру диодног споја за 15 степени и продужавајући животни век за три пута.
Препоручљиво је одабрати диоде за површинску монтажу са Р θ ЈА мањим или једнаким 10 степени/В, које су погодне за сценарије микро инвертера ограниченог простора.
2, Параметри прилагодљивости животне средине: "заштитни штит" за суочавање са екстремним радним условима
1. Опсег радне температуре (Тј)
Фотонапонски системи се често суочавају са екстремним температурним опсегом од -40 степени до +85 степени, а диоде морају да одржавају стабилне перформансе у овом опсегу. На пример, измерени подаци из пустињске фотонапонске електране показују да традиционалне диоде повећавају Вф за 15% на високим температурама, што резултира годишњим губитком од 2,1% у производњи електричне енергије; Губитак модела широког температурног опсега (-55 степени до+175 степени) је само 0,3%.

Иновација материјала:

Диоде од галијум нитрида (ГаН) су идеалан избор за апликације на високим{0}}температурама због својих карактеристика високог појасног размака. Након усвајања ГаН диода у одређеном фотонапонском систему монтираном на аутомобил, ефикасност се повећала за 5% на 60 степени.
2. Отпорност на зрачење (ТИД)
За свемирске фотонапонске уређаје или апликације на великим{0}}висинама, диоде морају да имају способност да се одупру зрачењу укупне јонизујуће дозе (ТИД). На пример, диоде за ваздухопловство треба да прођу тест радијације од 100 крад (Си) како би се осигурало да се њихов учинак не погорша у року од 10 година у свемирском окружењу.

Проширена апликација за земљу:

Фотонапонска електрана Кингхаи Тибет Платеау смањила је стопу слабљења модула са 0,8% годишње на 0,3% годишње одабиром модела отпорних на зрачење, генеришући додатних 12% електричне енергије током свог 25-годишњег животног циклуса.
3. Ниво заштите (ИП)
Диоде инсталиране на отвореном морају да буду отпорне на прашину{0}}и водоотпорне, а ИП65 и више могу да издрже кишну олују, песак и прашину и друга оштра окружења. Студија случаја обалне фотонапонске електране показује да ИП67 диоде имају стопу пролазности од 100% у испитивању сланог спреја, док ИП65 диоде имају стопу квара од 15%.

3, Индекс поузданости: кључни фактор који одређује цену животног циклуса система
1. Стопа отказа (ФИТ) и МТБФ
Фаилуре Ин Тиме (ФИТ) се односи на број кварова који се дешавају на сваких милијарду сати, а МТБФ (Меан Тиме Бетвеен Фаилурес) је његов реципрочан. На пример, диода са ФИТ=100 има МТБФ од 100000 сати (приближно 11,4 године), што је много више од захтеваног животног века од 25 година за фотонапонске системе.

Подаци о индустрији:

Према статистици одређеног произвођача, фотонапонски системи који користе диоде за аутомобиле имају стопу квара од само 0,2% у року од 5 година, док обични индустријски модели имају стопу квара од 3,5%.
2. Ниво ЕСД заштите
Електростатичко пражњење (ЕСД) људског тела може оштетити диоде, тако да је неопходно изабрати модел који испуњава ХБМ (модел људског тела) Већи или једнак 8кВ и ЦДМ (модел пуњења уређаја) Већи или једнак захтевима од 2кВ. Према стварном тестирању на производној линији фотонапонских модула, стопа дефекта диода без ЕСД заштите достигла је 5%, док је заштитни модел био само 0,1%.

3. Сертификација и усклађеност са стандардима
Приоритет треба дати производима који су прошли међународне сертификате као што су УЛ, Т У В, ЦЕ итд., како би се осигурала усклађеност са сигурносним прописима као што су ИЕЦ 62109 и ИЕЦ 61730. Фотонапонски пројекат извезен у Европу је задржан на царини због диода које нису прошле ЦЕ сертификат, што је довело до кашњења у испоруци2 милиона.

4, Анализа трошкова и користи: 'златно правило' за балансирање учинка и инвестиција
1. Почетна цена набавке у односу на цену целог животног циклуса
Иако је јединична цена СиЦ диода 3-5 пута већа од модела заснованих на силицијуму, њихово побољшање енергетске ефикасности може надокнадити додатне трошкове. На пример, након усвајања СиЦ диода у електрану од 100 МВ, почетна инвестиција је порасла за 8 милиона јуана, али је трошак електричне енергије уштеђен за 120 милиона јуана током животног циклуса од 25 година, а ИРР (интерна стопа поврата) је повећана за 2,3 процентна поена.

2. Баланс између стандардизације и прилагођавања
Стандардизовани производи могу смањити трошкове набавке и залиха, али прилагођени модели могу боље да одговарају специфичним захтевима сценарија. На пример, одређени произвођач микро инвертера успешно је ушао на јапанско тржиште са ограниченим простором прилагођавањем нископрофилних диода и компримовањем дебљине производа са 8 мм на 3 мм.

3. Стабилност ланца снабдевања
Изаберите добављаче са довољним производним капацитетом и кратким циклусима испоруке како бисте избегли кашњења у пројекту узрокована недостатком залиха. Глобална ТОП5 фотонапонска компанија је скратила циклус испоруке са 12 недеља на 4 недеље и повећала годишњу искоришћеност капацитета за 15% успостављањем стратешког споразума о инвентару са произвођачима диода.

5, Индустријски случај: Практична мудрост у избору параметара
Случај 1: „Кампања високих температура“ за пустињске фотонапонске електране
Пустињска електрана од 500 МВ на Блиском истоку суочава се са изазовом високе температуре од 60 степени. Традиционалне диоде на бази силикона{3}} доживљавају повећање Вф и продужење Трр на високим температурама, што резултира смањењем ефикасности система за 1,8%. Преласком на ГаН диоде (Вф=0.25В, Трр=30нс), ефикасност је побољшана на 98,5%, а годишња производња електричне енергије повећана за 28 милиона кВх.

Случај 2: „Анти-револуција против корозије“ фотонапонских уређаја на мору
Фотонапонски пројекат Јиангсу Рудонг користи диоде нивоа заштите ИП68, комбиноване са технологијом нано премаза, да би се постигла нулта стопа отказа у року од 5 година у окружењу са концентрацијом сланог спреја која прелази 5 пута од конвенционалног нивоа, док традиционални модел има годишњу стопу отказа од 8%.

Случај 3: Оптимизација трошкова фотонапонских уређаја за домаћинство
Фотонапонски систем одређеног домаћинства користи диоде за површинску монтажу са Вф=0.3В и Р θ ЈА=8 степена/В да би се смањили трошкови одвођења топлоте за 30% уз одржавање ефикасности, скраћујући период поврата улагања у систем на 6 година.