来自【zì】美国【guó】波【bō】特兰【lán】州立大学【xué】、犹他大学和【hé】国家可再【zài】生能源实验室【shì】(NREL)的【de】研究人员表示,他们发【fā】现了一种【zhǒng】通过加强自然冷【lěng】却【què】来【lái】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【hé】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【jiān】隔组件的太阳能【néng】电【diàn】站【zhàn】可以利用周围【wéi】的【de】风进行自我【wǒ】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【bō】特兰州立大学【xué】的Sarah Smith表示,"几何形【xíng】状和【hé】效【xiào】率【lǜ】之间的这种相【xiàng】关性是根据太阳能电站固有的独【dú】特排列,朝着预测对流冷【lěng】却方向迈【mài】出的【de】一大步......这为行业提出更准确【què】的【de】能源生产和成【chéng】本预测模型铺平了道路【lù】。"

研究小组发现,当工【gōng】作【zuò】温度上升1°C时,太【tài】阳【yáng】电池效率会下降【jiàng】约【yuē】0.5%。举例【lì】来说。在一个典型的光伏电站中,能量损失【shī】将占到【dào】12%,其中组件【jiàn】的工作温【wēn】度比环境温【wēn】度高出【chū】近25℃。

现代冷【lěng】却【què】方法迫使风【fēng】或【huò】水与太【tài】阳【yáng】能组件表面相【xiàng】互【hù】作用,而【ér】其他方法则采用热敏感性较低的特定材料【liào】,但这些技术需要大量【liàng】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【yú】材料、环【huán】境条件和组件【jiàn】温度等因素【sù】计算特【tè】定太阳【yáng】能【néng】系统【tǒng】将产生多少能量的模型。

这是通过特【tè】别关【guān】注太阳能电【diàn】站的【de】几何【hé】形状,或组件之间有多少空间【jiān】来实现的。

团队的假设是【shì】,对太【tài】阳能系统对【duì】流和生产效率【lǜ】的最精确【què】估计必须【xū】考虑到【dào】作为【wéi】一个整体的电站以及所有可能【néng】的配置【zhì】变化。

Smith表示:"这意【yì】味着除【chú】热风流也将根据每个太阳【yáng】能电站的【de】排列以不同的【de】方式移动,最终改变从组件表【biǎo】面【miàn】除【chú】热的效率【lǜ】。”

为了【le】证【zhèng】实他们的模型,研究人员进行了风洞实验和高【gāo】分辨率模拟,并【bìng】收【shōu】集了真实【shí】环境【jìng】数据。

随【suí】后,又【yòu】调查了光伏【fú】加热和冷却与组件高【gāo】度、行距、角度和风力变【biàn】化的【de】关【guān】系。

早【zǎo】些时候,NREL曾透露,拉开一排【pái】太阳能组【zǔ】件的距离可以帮助保持组件【jiàn】温度,当【dāng】太【tài】阳能组【zǔ】件长时间【jiān】暴露在直射阳光中时,温度通常会【huì】升高【gāo】,导致组【zǔ】件效率【lǜ】下降。

2022年11月,西班牙Alcala大学的一个研究小组声【shēng】称,将太阳【yáng】能【néng】组件的【de】温度降低【dī】20ºC可以【yǐ】使系【xì】统【tǒng】净效率提升约14%。

(责任编辑:Selina Shi)