太陽能板受高溫天氣導致組件衰敗 泡地下水壽命會不會延長?

太陽能板受高溫天氣導致組件衰敗 泡地下水壽命會不會延長?

就算是以轉換陽光為職責的無機物「太陽能板」,也無法承受可怕的高溫天氣,那麼如果想要提高太陽能發電表現,浮動式太陽能是解方嗎?

浮動型太陽能顧名思義便是在湖面、海上、水庫設置太陽能板,好比美國新澤西州正在建設美國最大的浮動式太陽能電場,在水庫上鋪設 16,000 多塊太陽能板、容量高達 8.9 MW,預計將於 2022 年秋季完成。

美國國家再生能源實驗室(NREL)2018 年研究指出,在美國 24,000 多個人造水庫上安裝浮動太陽能裝置,發電量可達美國年發電量的 10%。

不過亞洲才是目前最大的浮動太陽能市場。由於土地成本高、水電資源豐富,有許多地點適合裝置浮動式模組,目前中國德州丁庄鎮市的 320 MW 浮動太陽能發電場是最大的浮動式太陽能電廠。

浮動太陽能的工作原理與傳統太陽能非常相似,就只是裝置位置不同,通常是裝置在水庫或是水力發電廠等,將太陽能板固定在浮筒等結構上,讓模組可以漂在水面上,該技術優點在於,可以避免與人爭地,對於地狹人稠、土地面積狹小的國家來說,土地優先被用來建設或是農用。

另一方面,浮動式太陽能版也可以降低模組溫度,NREL 浮動太陽能技術專家 Sika Gadzanku 指出,有助於降低太陽能板溫度,冷卻效果可以提高太陽能板的工作效率,因此與傳統太陽能板相比,可以發出更多的電力。

Gadzanku 表示,也因為太陽能板浮在水面上,基本上不會遇到遮蔭的問題。浮動式太陽能板也可以避免水體蒸發,如果當地很容易受到乾旱影響,太陽能板與水電的結合,或許能節省不少水分。

只是水面型太陽能一定也有缺點,目前浮動太陽能技術的開發成本仍高於傳統太陽能,光是支架就得選用耐腐蝕且使用壽命更久的,也要小心水波讓模組背後的線路糾纏,研究人員還強調,需要進行更多潛在環境影響研究。

現階段浮動式太陽能板多裝置在人工水體,Gadzanku 指出,但假如裝置在天然水體,就需要考慮對生態系統的影響,目前也還不清楚塑膠和金屬如何影響水源品質。

太陽能板的使用壽命
太陽能板的使用壽命大約25到30年。

因為太陽能板本身沒有活動的組件,所以在使用的過程中不太需要繁瑣的維護作業就可以保持良好的發電。

太陽能已經是個成熟的產業,市面上已經有不少超過25年的太陽能模組,雖然發電效率已衰退不少,但還是持續發電,持續攤平太陽能發電的成本。

什麼會造成太陽能板衰退?
太陽能板長期安裝在戶外受到溫差和風雨的摧殘,導致組件緩慢的衰敗,造成發電效率的降低。

太陽能電池板的退化速度和壽命與您安裝的電池板類型有關。例如,水晶面板對正常磨損具有更強的抵抗力。這就是原因;為什麼不同的太陽能電池板有其獨特的預期壽命。

在正常情況下,水晶板可以承受20多年的極熱和極冷。相反,薄膜面板的使用期限通常不超過 5 年。

製造商如何計算效率損失


當暴露在極端氣候下時,晶體矽太陽能電池板可能會經歷很高的退化率。

例如,承受大雪載荷、風和熱的面板確實會失去其結構完整性和效率。相反,安裝在有利氣候中的面板將顯示出最小的降解率。
弄髒是影響太陽能電池板使用壽命的最常見因素。微小的污垢顆粒開始積聚在太陽能電池板的表面,從而減少了光伏電池接收到的陽光量。研究表明,由於太陽輻射的損失,太陽能電池板可能會損失 1% 的效率。

此外,這些面板在安裝在平面上時更容易因弄髒而失去動力。儘管在平屋頂上安裝太陽能電池板非常容易,但這會導致更多灰塵積聚在面板上。

天氣也在面板退化過程中發揮作用,在某些情況下,這會是災難性的。

風暴有可能損壞您的太陽能電池板。從樹上折斷後,樹枝可能會落在面板上並引發退化過程。因此,必須在距離樹木相當遠的地方安裝太陽能電池板。

鳥類還會對太陽能電池板的結構完整性構成威脅。他們更喜歡面板下方的乾燥區域來築巢。他們甚至會在玻璃上滴下不同的材料,這在很大程度上抑制了面板的效率。

利用便宜的鏡子將陽光反射至昂貴高效能太陽能電池(但需要注意散熱),可以減低發電成本
2022-08-18 14:57 發佈
光纖將屋頂光傳送到地下水區太陽能板或室內游泳池區太陽能板可能可以散熱延長太陽能板壽命

光導纖維,或稱光學纖維(英語:Optical fiber),簡稱光纖,是一種由玻璃或塑料製成的纖維,利用光在這些纖維中以全內反射原理傳輸的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常光纖的一端的發射裝置使用發光二極體或一束雷射將光脈衝傳送至光纖中,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。包含光纖的線纜稱為光纜。由於資訊在光導纖維的傳輸損失比電在電線傳導的損耗低得多,更因為主要生產原料是矽,蘊藏量極大,較易開採,所以價格很便宜,促使光纖被用作長距離的資訊傳遞媒介。隨著光纖的價格進一步降低,光纖也被用於醫療和娛樂的用途。

光纖主要分為兩類,漸變光纖與突變光纖。前者的折射率是漸變的,而後者的折射率是突變的。另外還分為單模光纖及多模光纖。近年來,又有新的光子晶體光纖問世。









光導纖維是雙重構造,纖芯部分是高折射率玻璃,表層部分是低折射率的玻璃或塑料,光在纖芯內傳輸,並在表層交界處不斷進行全反射,沿「之」字形向前傳輸。這種纖維比頭髮稍粗,這樣細的纖維要有折射率截然不同的雙重結構分布,是一個非常驚人的技術。各國科學家經過多年努力,創造了內附著法、MCVD法、VAD法等等,製成了超高純石英玻璃,特製成的光導纖維傳輸光的效率明顯提升。現在較好的光導纖維,其光傳輸損失每公里只有零點二分貝;也就是說傳播一公里後只損耗4.5%。
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