研究人员开发太阳能 LCOE 模型,用以降低太阳能模块温度获得能源成本增益

光伏班 2022-03-23

太阳能能源新能源

662 字丨阅读本文需 2 分钟

这种新方法由沙特阿拉伯的研究人员开发,同时考虑了与温度相关的发电量和太阳能电池组件的故障时间 (TTF) 等因素。据其创建者称,该模型可应用于各种模块和电池技术。

沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST) 的研究人员为光伏技术开发了一种与温度相关的平准化能源成本 (LCOE) 模型,据称该模型能够定量转换通过降低太阳能模块温度获得的 LCOE 增益。该研究的通讯作者徐陆佳表示,他们的模型可以应用于各种组件和电池技术。

该模型同时考虑了与温度相关的发电量和太阳能电池组件的故障时间 (TTF),它计算了从电池板投入使用到发生故障的时间。然后将这两个值统一为等效比率,用希腊字母 γ 表示,用于评估温度对光伏系统性能的影响。

科学家解释说,这个比率表示实现相同的 LCOE 降低需要提高功率转换效率的绝对百分比。并指出该模型允许从基本的太阳能电池和模块材料和设备架构预测模块的温度特性。与温度相关的 LCOE 与那些在系统级工作的人说话,γ 为在模块和电池级工作的技术人员提供了一个更切实的指标。

据说该模型可以通过添加有助于电池加热的组件或通过从入射功率中减去电池/模块的电功率输出和反射/逃逸功率来计算总电池加热功率。沙特集团表示,超过 60% 的事件太阳能会导致电池发热。此外,将电池封装成模块进一步将加热功率提高到入射功率的 65% 以上。

为了在模块加热功率密度和模块温度之间建立定量联系,科学家们还开发了一个光电耦合热模型来比较不同电池技术的热行为,并研究缓解潜在发热问题的可能策略。研究人员总结说:我们发现降低模块温度的最有效和最简单的方法是将模块放置在多风的环境中,并采用适当的安装布置,以通过对流实现有效的热传递。

所提出的模型在最近发表于Joule的论文中描述了硅太阳能电池和模块中的热量产生和缓解。

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