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为什么太阳能电池板总是达不到预期
2022年09月11日    阅读量:     新闻来源:中国机器人网 vrovro.com  |  投稿

转向风能和太阳能等可再生能源的需求从未如此迫切。随着天然气龙头慢慢关闭,电力变得越来越昂贵,气候变暖的影响变得令人痛苦可见,越来越多的人购买太阳能电池板。

太阳能电池板的性能已经在实验室进行了广泛的测试。但这些光伏系统真的实现了它们的承诺吗?研究员孟斌决定在现实生活中测试太阳能电池板。他发现,平均而言,测试光伏系统的性能比预期低6%。我们采访了孟,了解发生了什么。

在荷兰,五分之一的家庭已经在屋顶安装了光伏板,使该国成为欧洲人均太阳能装机容量的领先者。

在人们决定在屋顶安装太阳能电池板之前,他们通常要花费数千欧元,他们想知道他们将产生多少电力。对收益率的准确估计将告诉他们需要多少年才能收回宝贵的投资。正确的预测对光伏系统制造商也很重要。他们通常为产品提供保修,不想面对客户的大量索赔。

然而,在实践中,产量估计通常基于标准测试条件,无法考虑地面的精确情况。由于太阳辐射、热效应、污垢、阴影和模块退化的变化,实际性能往往低于人们的预期。

实地测试效率

为了更准确地了解实际光伏效率,建筑环境部建筑性能研究小组的博士候选人孟斌联系了荷兰建筑公司VolkerWessels的女儿MorgenWonen。

在过去几年中,Morgen Wonen在荷兰各地建造了数百座预制住宅,其中一部分配备了太阳能电池板。由于住宅和电池板都是标准化的,研究人员获得了一个独特的机会,可以比较19个地点的256个相同住宅光伏系统在相同条件下和不同条件下的效率。

“这让我不仅能够评估承诺的效率和实际效率之间的差异,还能够找出造成这种差异的确切原因,”孟说。总的来说,研究人员观察了五个因素:位置、朝向太阳、季节变化、天空清晰度和老化。

掩蔽的影响

“我从分析中看到的第一件事是,实际性能低于模拟模型通常预测的性能。事实上,我们发现与预期性能有6%的差异!这意味着光伏系统销售商往往高估典型荷兰住宅小区屋顶光伏系统的效率。”

“这不仅对客户来说是个坏消息,如果未能提供预期性能导致违约,也可能给制造商和安装商带来问题,”孟说。

为了找出发生了什么,研究人员接着观察了个体因素。“我们很快发现,标准估计往往忽略了遮蔽对性能的影响。这是指落在光伏系统上的间接光的数量,取决于太阳能电池板可见的天空的比例。即使在高层建筑很少的郊区,阻挡天空漫射辐射也会显着降低光伏效率。”

改进仿真模型

那么,这些发现对光伏系统的潜在买家和卖家意味着什么?一个明显的解决方案是首先在现实生活中测试面板,而不是仅仅在理想情况下信任模拟的估计。

“我观察了在盛夏测试电池板一个月的影响。我们已经能够将传统光伏模拟模型的相对误差减少近一半,减少近5个百分点,”孟说。

研究人员承认,对于许多新买家来说,这可能不是一个切实可行的解决方案。然而,他希望现实生活中的测试能够帮助改进当前的模拟模型,以便未来的买家能够实现更准确的掩蔽效应估计,而无需实际安装。

这也将有助于制造商,他们希望确定自己的主张。这将是未来研究的一部分。

遗留系统

Meng的主管Roel Loonen和Jan Hensen说,另一个可能受益的群体是光伏系统的当前所有者。

“许多人一旦安装了面板,往往会忘记它们。他们没有定期在电话上检查应用程序,也不知道面板是否和何时停止工作。使用经批准的基准对这些传统系统进行定期检查,可能会帮助这些用户。”

“他们还可以利用这些数据来决定何时更换太阳能电池板。光伏系统的标准寿命估计约为25年,但我们不确定。实时的性能数据有助于告知用户更换的最佳时间。考虑到使用过的太阳能电池板的环境影响,既不太迟,也不太早。我们希望长期使用太阳能电池板。”“他们工作得很好,”Loonen说。

这项研究发表在《应用能源》杂志上。

标签:工业机器人机器人应用配件与装备人工智能系统及软件行业资讯
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