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太阳能电板究竟该朝哪放(图)www.w66.com

2018-10-28 14:26

  太阳能电板究竟该朝哪放(图)

  以下文章由Joshua Rhodes博士供给,他是韦伯动力安排(The Webber Energy Group)和德克萨斯大学奥斯汀分校动力学院(the Energy Institute at the University of Texas at Austin)的博士后研究员。

  最近有关太阳能电池板的朝向问题引发了一些争议。论题的来历来自山核桃街组织(Pecan Street Inc.)的一篇报导。文中比照了那些实践投入使用的太阳能电池组发电量,发现朝西装置的电池板往往有更好的电力输出以满意夏日顶峰时期电力需求,这和电力最高年产值有所不同。不久后,法国绿科传媒(Greentech media)宣布了一篇名为《太阳能电池板是不是装错了方向?》的文章,该文章被包含《国家地理(National Geographic)》、《今天美国(USA Today)》等各大刊物登载转发。而最近,《纽约时报(New York Times)》和《科技新时代(Popular Science)》乃至宣称太阳能电池板就应该朝西而不是朝南装置,防止引发意想不到的成果。但是,上面的每篇文章都只考虑了朝西或朝南的简化状况。就像一个区域的日照量相同,不同的时刻地址,朝向问题的答案也不尽相同。

  我最近在《太阳能(Solar Energy )》期刊上宣布了一篇论文,详细描述了我对这个问题的观点。咱们组装了一个通用太阳能电板模型,并核算了它在每一个可能朝向的输出功率,尝试了各种方向(比方把12点钟方向作为北极,把6点钟方向作为南极)和斜度(从0度或是平躺在地上到45度)。然后,咱们选取了全美国1000多个区域进行模仿试验并且核算成果。经过剖析典型气候年数据(Typical Meteorological Year data),咱们能够核算出太阳能电板在任何区域以恣意朝向装置时的总产电量。由于咱们的模型是以小时为单位来核算太阳能一年的产值的,所以用总发电量乘以不一起段不同电价也有含义。图1以德州电网为例(德州电力可靠性委员会,the Electricity Reliability Council of Texas,以下简称ERCOT)来阐明太阳能电池组的摆放不只会改变电池板蓄电的时刻,并且还会影响到电力商场的均匀价格(ERCOT结算点价格,以下简称ERCOT SPP)。

朝南(红线)和朝西(蓝线)排布的太阳能电池在全年和夏日的发电曲线

  朝南(红线)和朝西(蓝线)排布的太阳能电池在全年和夏日的发电曲线,www.w66.com与一起期电力商场均价(ERCOT SPP)的比照联系。

  图表显现了每一平方米太阳能电池板朝南(红线标示)和朝西(蓝线标示)摆放时全年(上图)和夏日(下图)的每小时均匀发电量。红线和蓝线间的差异阐明太阳能电池板的摆放方向不一起发电的时刻也有所不同——面朝东面的电板发电曲线比朝西的(赤色)偏左移。图中还画出了ERCOT均匀电力批发商场价格(黑线表明)。在一年中,西向的太阳能板比南向少出产了约14%的电。但是在夏日,这个差异只缩小到了1%。假如咱们要找出全年中太阳能电板的最佳装置方位,把每小时的产值乘以每小时的电价(黑线),那么就能得到橙色曲线,约(以正东为正方向时逆时针)219°或南偏西39°方向,差不多在西南正中方向。假如只考虑极点状况,即下午3点至晚上7点这段顶峰期的电量输出,那么朝西摆放太阳能电板是最合适的。

  但说到底,太阳能电板摆放的朝向都归结于政府的鼓励办法。现在来说,德州的产能补偿方针促进当地的太阳能电池板都朝南装置。不过,鉴于素日太阳能动力供应的有限性,以及电力商场处于两难地步的需求,公用事业范畴真实关怀的是朝西装置的电池板是否能尽其所能地满意峰电需求。上面的试验成果只适用于德州奥斯汀,其他区域太阳能来历、当地电价和当地奖赏办法都不同,因而问题的答案也非常具有地域性。跟着太阳能普及率的进步,当地电网部分可能要重新考虑怎么制定能率和扣头,才干从必定程度上下降太阳能电池板对电网的影响。

  关于作者:Robert Fares是德克萨斯大学奥斯汀分校的机械工程博士生,他在校学习了新式电网技能的经济和环境影响。

  

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