新模型!每个光伏电站都需要

  • 2023年01月15日
  • 作者: Selina Shi

    Selina Shi

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  • 翻译: Selina Shi

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图片来源:网络

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来自美国波特兰州立大学、犹他大学和国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员表示,他们发现了一种通过加强自然冷却来提高太阳能项目效率的新方法,这种冷却是通过利用电站的现有几何形状实现的。

研究人员发现,通过对流,朝着正确方向、具有最佳间隔组件的太阳能电站可以利用周围的风进行自我冷却。研究发现,提高太阳能电池的高度以及增加组件行间距可以使输出功率增长2%-3%。

与通常的看法相反,过多的阳光或热量会降低光伏发电的效率。在较低温度下运行时,光伏发电的工作效率更高。

文章作者、波特兰州立大学的Sarah Smith表示,"几何形状和效率之间的这种相关性是根据太阳能电站固有的独特排列,朝着预测对流冷却方向迈出的一大步......这为行业提出更准确的能源生产和成本预测模型铺平了道路。"

研究小组发现,当工作温度上升1°C时,太阳电池效率会下降约0.5%。举例来说。在一个典型的光伏电站中,能量损失将占到12%,其中组件的工作温度比环境温度高出近25℃。

现代冷却方法迫使风或水与太阳能组件表面相互作用,而其他方法则采用热敏感性较低的特定材料,但这些技术需要大量资源来操作。

这就需要对太阳能电站采取有效、省事的冷却措施。

每个电站都需要一个不同的冷却模型

团队改进了基于材料、环境条件和组件温度等因素计算特定太阳能系统将产生多少能量的模型。

这是通过特别关注太阳能电站的几何形状,或组件之间有多少空间来实现的。

团队的假设是,对太阳能系统对流和生产效率的最精确估计必须考虑到作为一个整体的电站以及所有可能的配置变化。

Smith表示:"这意味着除热风流也将根据每个太阳能电站的排列以不同的方式移动,最终改变从组件表面除热的效率。”

为了证实他们的模型,研究人员进行了风洞实验和高分辨率模拟,并收集了真实环境数据。

随后,又调查了光伏加热和冷却与组件高度、行距、角度和风力变化的关系。

早些时候,NREL曾透露,拉开一排太阳能组件的距离可以帮助保持组件温度,当太阳能组件长时间暴露在直射阳光中时,温度通常会升高,导致组件效率下降。

2022年11月,西班牙Alcala大学的一个研究小组声称,将太阳能组件的温度降低20ºC可以使系统净效率提升约14%。

(责任编辑:Selina Shi)

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