來(lái)自美國(guó)波特蘭州立大學(xué)、猶他大學(xué)和國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員表示,他們發(fā)現(xiàn)了一種通過(guò)加強(qiáng)自然冷卻來(lái)提高太陽(yáng)能項(xiàng)目效率的新方法,這種冷卻是通過(guò)利用電站的現(xiàn)有幾何形狀實(shí)現(xiàn)的。
研究人員發(fā)現(xiàn),通過(guò)對(duì)流,朝著正確方向、具有最佳間隔組件的太陽(yáng)能電站可以利用周圍的風(fēng)進(jìn)行自我冷卻。研究發(fā)現(xiàn),提高太陽(yáng)能電池的高度以及增加組件行間距可以使輸出功率增長(zhǎng)2%-3%。
與通常的看法相反,過(guò)多的陽(yáng)光或熱量會(huì)降低光伏發(fā)電的效率。在較低溫度下運(yùn)行時(shí),光伏發(fā)電的工作效率更高。
文章作者、波特蘭州立大學(xué)的Sarah Smith表示,"幾何形狀和效率之間的這種相關(guān)性是根據(jù)太陽(yáng)能電站固有的獨(dú)特排列,朝著預(yù)測(cè)對(duì)流冷卻方向邁出的一大步......這為行業(yè)提出更準(zhǔn)確的能源生產(chǎn)和成本預(yù)測(cè)模型鋪平了道路。"
研究小組發(fā)現(xiàn),當(dāng)工作溫度上升1°C時(shí),太陽(yáng)電池效率會(huì)下降約0.5%。舉例來(lái)說(shuō)。在一個(gè)典型的光伏電站中,能量損失將占到12%,其中組件的工作溫度比環(huán)境溫度高出近25℃。
現(xiàn)代冷卻方法迫使風(fēng)或水與太陽(yáng)能組件表面相互作用,而其他方法則采用熱敏感性較低的特定材料,但這些技術(shù)需要大量資源來(lái)操作。
這就需要對(duì)太陽(yáng)能電站采取有效、省事的冷卻措施。
每個(gè)電站都需要一個(gè)不同的冷卻模型
團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了基于材料、環(huán)境條件和組件溫度等因素計(jì)算特定太陽(yáng)能系統(tǒng)將產(chǎn)生多少能量的模型。
這是通過(guò)特別關(guān)注太陽(yáng)能電站的幾何形狀,或組件之間有多少空間來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
團(tuán)隊(duì)的假設(shè)是,對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)對(duì)流和生產(chǎn)效率的最精確估計(jì)必須考慮到作為一個(gè)整體的電站以及所有可能的配置變化。
Smith表示:"這意味著除熱風(fēng)流也將根據(jù)每個(gè)太陽(yáng)能電站的排列以不同的方式移動(dòng),最終改變從組件表面除熱的效率。”
為了證實(shí)他們的模型,研究人員進(jìn)行了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和高分辨率模擬,并收集了真實(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)。
隨后,又調(diào)查了光伏加熱和冷卻與組件高度、行距、角度和風(fēng)力變化的關(guān)系。
早些時(shí)候,NREL曾透露,拉開(kāi)一排太陽(yáng)能組件的距離可以幫助保持組件溫度,當(dāng)太陽(yáng)能組件長(zhǎng)時(shí)間暴露在直射陽(yáng)光中時(shí),溫度通常會(huì)升高,導(dǎo)致組件效率下降。
2022年11月,西班牙Alcala大學(xué)的一個(gè)研究小組聲稱,將太陽(yáng)能組件的溫度降低20ºC可以使系統(tǒng)凈效率提升約14%。
原標(biāo)題:新模型!每個(gè)光伏電站都需要