来自美国波特兰州【zhōu】立大学、犹他大学和国家可再生能【néng】源【yuán】实验室【shì】(NREL)的研【yán】究【jiū】人【rén】员表示,他们发现了【le】一种【zhǒng】通过加强自然冷却【què】来提高太【tài】阳能项目【mù】效率的新方法,这种【zhǒng】冷却是通过利【lì】用电站的现有几【jǐ】何形状实【shí】现的【de】。

研究人员【yuán】发现,通【tōng】过对流,朝着正确【què】方向【xiàng】、具有最佳间隔【gé】组件的太阳【yáng】能电【diàn】站可以利用周围的风进行【háng】自我冷却。研究发现,提高【gāo】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【lán】州立大学的【de】Sarah Smith表示【shì】,"几何【hé】形状和效率之间的这种相关性是根据太阳能电【diàn】站固有的独特排列【liè】,朝着预【yù】测对【duì】流冷却方向【xiàng】迈出的一大步......这【zhè】为行【háng】业提出更准确的能源生产和成本预测模【mó】型铺平了【le】道路。"

研【yán】究小组【zǔ】发现,当工作温【wēn】度上升1°C时,太阳电池效率会下降【jiàng】约【yuē】0.5%。举【jǔ】例来说【shuō】。在【zài】一个典型的光伏电站中,能量损失【shī】将占到【dào】12%,其中组【zǔ】件的工作【zuò】温度比【bǐ】环境温度高出近25℃。

现代冷却方【fāng】法迫使风或水与太阳能组件【jiàn】表面【miàn】相互作用【yòng】,而其他【tā】方法则采用【yòng】热敏感性较【jiào】低的【de】特定材料,但这些技术需【xū】要大【dà】量资源来【lái】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【jiàn】和【hé】组件温度【dù】等因素计算特定【dìng】太阳能系统将产生多【duō】少【shǎo】能量的【de】模【mó】型。

这是通【tōng】过特别关注太阳能【néng】电站【zhàn】的几【jǐ】何形【xíng】状【zhuàng】,或组件之间有多少空间来实【shí】现的。

团队【duì】的假设【shè】是,对太阳能【néng】系统对流和【hé】生产效率的最【zuì】精【jīng】确估计必须考【kǎo】虑到作为【wéi】一【yī】个整体的电站以【yǐ】及所有可能的配置变化。

Smith表示:"这意【yì】味着除热【rè】风流也将【jiāng】根据【jù】每个太【tài】阳能电【diàn】站的排【pái】列以不同的方式移动【dòng】,最终改变从组件表面除热的效率。”

为【wéi】了证实他们的模【mó】型,研究【jiū】人员进行了风洞【dòng】实验和【hé】高分【fèn】辨率模拟,并收集了真实环【huán】境数据。

随后【hòu】,又【yòu】调查了光【guāng】伏加热【rè】和冷【lěng】却与组件【jiàn】高度、行距、角度和【hé】风力变化的关系。

早些时【shí】候,NREL曾透露【lù】,拉开【kāi】一排【pái】太【tài】阳能【néng】组【zǔ】件的距离可以帮助保持组件温度,当太阳能组件【jiàn】长时间暴露【lù】在直射阳光中【zhōng】时,温度通常会升高,导【dǎo】致组件效率【lǜ】下降。

2022年11月,西班牙Alcala大学【xué】的一个研【yán】究小组声【shēng】称,将太阳【yáng】能组件【jiàn】的【de】温【wēn】度降【jiàng】低20ºC可以使系统净效率【lǜ】提升约14%。

(责任编辑:Selina Shi)