来【lái】自美【měi】国【guó】波特兰州立【lì】大学、犹他大学和国家可再生能源实验【yàn】室(NREL)的研究【jiū】人员表示,他们发现了一种通过【guò】加强自然【rán】冷却【què】来提高【gāo】太【tài】阳【yáng】能项目效率的新方法,这种冷却是【shì】通【tōng】过利用电站的现【xiàn】有【yǒu】几何形状实现的。

研究人员发现,通过对流【liú】,朝着【zhe】正确方向、具有最佳【jiā】间隔组【zǔ】件的太阳能电站可以利用【yòng】周【zhōu】围的风【fēng】进行自我冷却。研究发现【xiàn】,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【zhě】、波特兰州【zhōu】立大学的Sarah Smith表示,"几何形【xíng】状和效率之间的这种相关性是【shì】根据【jù】太阳能电站固【gù】有的【de】独特【tè】排【pái】列,朝着预测对流冷【lěng】却方向迈出的一大步......这为行【háng】业提出更准确【què】的能源【yuán】生产和成本预【yù】测模型铺平了道【dào】路【lù】。"

研【yán】究小组发现,当工作温度【dù】上升1°C时,太【tài】阳电池效率【lǜ】会下【xià】降约0.5%。举例来说。在一个【gè】典型的光伏电站中,能量损失【shī】将【jiāng】占到【dào】12%,其中组件的工作温度比环【huán】境【jìng】温度高出近25℃。

现【xiàn】代冷却方法【fǎ】迫使风或【huò】水与太阳能组件表面【miàn】相互作用,而其他方法则【zé】采用热敏感性较低的特定材【cái】料,但这些技【jì】术【shù】需要大【dà】量【liàng】资【zī】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【yú】材料、环境【jìng】条件【jiàn】和组【zǔ】件温度等因【yīn】素计算特定太阳能系统将产生【shēng】多少【shǎo】能量的模【mó】型。

这是通过特别关注【zhù】太阳能【néng】电站【zhàn】的几何形状,或组件之间有【yǒu】多少空间来【lái】实【shí】现的【de】。

团队的【de】假设是,对【duì】太【tài】阳能系统对流【liú】和生产效【xiào】率的最精确估计必须考虑【lǜ】到作为【wéi】一个整体的电站以及所有可【kě】能的【de】配置变【biàn】化。

Smith表示:"这【zhè】意味【wèi】着除热风流也【yě】将根据每个太【tài】阳【yáng】能电【diàn】站的排列以不同的方【fāng】式移动,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,研究人员【yuán】进行了风洞实验【yàn】和高分辨率模拟【nǐ】,并收集了真【zhēn】实环【huán】境数据【jù】。

随后,又调查了光【guāng】伏加热和冷却【què】与组【zǔ】件高度、行距、角【jiǎo】度【dù】和风力变【biàn】化的【de】关系。

早些时候,NREL曾透【tòu】露,拉开一排太阳能【néng】组件的距【jù】离【lí】可以【yǐ】帮【bāng】助保持【chí】组件温度,当太阳能组件长时间暴【bào】露【lù】在直射【shè】阳光【guāng】中时,温度通常会升高,导致组件效【xiào】率下【xià】降。

2022年11月,西班【bān】牙Alcala大学【xué】的一个研究小组声称,将太【tài】阳能组件的温度降低【dī】20ºC可以使系统净效率【lǜ】提【tí】升【shēng】约14%。

(责任编辑:Selina Shi)