人们普遍认为,如果太阳能电池板上有更多的太阳,就会产生更多的能量。然而,一项研究证明,情况并非总是如此。
的研究由犹他大学(UU)、国家可再生能源实验室(NREL)和波特兰州立大学(PSU)的一组研究人员进行。它提到,当温度比最佳温度上升1摄氏度时,太阳能发电厂的效率就会降低0.5%。
太阳能电池板的平均温度在15℃到35℃之间。光伏电池在25°C时达到最高的能源效率。
作者在论文中指出:“由于美国超过50%的光伏发电能力位于加利福尼亚州、亚利桑那州和内华达州的温暖气候地区(温度在42°C至70°C之间),了解并找到减轻面板加热的方法对低成本太阳能的成功至关重要。”
为了在太阳能发电场中获得最佳温度,光伏电池表面要么涂上涂层,要么利用水和风冷却。然而,这将运营成本提高到一个非常巨大的水平。
研究人员表示,只需改变太阳能发电场的几何形状,就可以防止光伏电池过热。
如果太阳能发电厂的所有电池板之间都有适当的间隙,并且朝向正确的方向,它们就可以利用周围的风,通过对流自动冷却。
作者解释说:“在这项工作中,我们提出了对光伏农场几何形状的扩展解释,以改善当前的对流冷却预测,将3D模块安排作为冠层流场。”
每个太阳能农场的定位都是独一无二的,因为除了几何形状之外,还有其他因素需要考虑,比如土地面积、纬度、周围植被类型和农场电池板的方向。
研究人员进一步指出,“通过相关性结合模块高度、阵列间距和倾角等集体贡献,可以更完整地描述太阳能发电厂作为冠层流,并可应用于任何现有的预测能源成本模型。利用这种相关性将为太阳能发电厂设计师提供一种简单的方法来探索各种各样的参数,并增加潜在的电力收益。”
当研究人员改变电池板高度,增加不同太阳能电池板行之间的空间,同时考虑其他因素时,他们注意到农场的输出功率增长了2%。这种方法将大大提高太阳能发电场的效率,使其比以前更具可持续性。
