Panoramica della prefazione
Il paradosso estivo: abbondante luce solare contro alte temperature
Durante l'estate ci sono giorni più lunghi e luce solare più forte. Nell'emisfero settentrionale, ad esempio, ci possono essere più di 14 ore di sole in un giorno. Questo piombo più lungo dà più tempo per la generazione di energia. Tuttavia, la relazione tra calore ed efficienza è complicata.
I pannelli fotovoltaici tenderanno a funzionare in modo meno efficiente all'aumentare delle temperature. Il coefficiente di temperatura dei pannelli solari, in genere da -0,3% a -0,5%/OC può essere interpretato in modo che per ogni grado un pannello è superiore a 25 ° C (77of) l'efficienza del pannello diminuisce leggermente. Durante le onde di calore estreme, le temperature estive possono comportare un'efficienza inferiore del 5-7%. Oltre al caldo, l'estate accoglie anche la foschia e la polvere derivanti dall'inquinamento atmosferico che si disperdono e assorbono la luce solare prima di colpire i pannelli.
Un esempio di vita meravigliosamente illustrativo - è di questo da una fattoria solare da 300 MW a Fushun, in Cina. La fattoria produceva un sorprendente (relativamente) 36,2 milioni di kWh nel luglio 2024 e significativamente inferiore alla produzione di 47,85 milioni di kWh a marzo e 40,09 m Illion KWH in ottobre. L'operatore della fattoria ha contato l'angolo del sole sempre estate per pannelli inclinati in modo ottimale è meno diretto rispetto ai mesi primaverili e autunnali, il che ha fatto produrre meno energia alla fattoria durante i lunghi giorni.
Sfide invernali: giorni più brevi ma temperature più fredde
Le condizioni in inverno sono l'opposto delle condizioni estive. La prima e più ovvia restrizione è il numero ridotto di ore di luce diurna. Ore ridotte significa che c'è meno tempo per la potenziale produzione di elettricità e, con il percorso del sole che è anche più basso nel cielo, la luce solare deve viaggiare attraverso più dell'atmosfera terrestre, il che significa che sarà meno intenso quando raggiunge i pannelli.
Anche con queste due sfide, tuttavia, la fredda aria invernale può essere un aumento delle prestazioni. I pannelli solari si comportano in modo più efficiente a temperature più fredde. Lo stesso coefficiente di temperatura associato alle perdite nel calore estivo è attribuito ai miglioramenti delle prestazioni del tempo più freddo. Di conseguenza, prendi benefici in una giornata invernale immediatamente luminosa e fredda. Un pannello solare potrebbe funzionare meglio delle aspettative.
L'impatto dell'inverno dipende in modo significativo dalla geografia. Le aree settentrionali possono sperimentare grandi diminuzioni della produzione, ad esempio nella città di San Pedro, in Belize, dove i dati medi di produzione invernale al giorno sono di 5,09 kWh per capacità di kW, rispetto alla produzione media estiva di 6,90 kWh e. Un sistema residenziale nel Regno Unito ha sperimentato la sua produzione più bassa di soli 10,3 kWh in una giornata invernale piovosa.
Oltre la temperatura: il ruolo cruciale della tecnologia e della posizione
Il divario nelle prestazioni stagionali non è semplicemente correlato al tempo; È influenzato dalla geografia e dalla tecnologia.
Tecnologia del panel: i progetti di oggi di pannelli solari minimizzano le perdite annuali anche durante le condizioni invernali. Pannelli bifacial (due - latellici) GenErally deriva più benefici dalla luce riflettente dalla neve a terra durante l'inverno. In uno studio condotto dal National Electric Power Investment Group (State Power Investment Corporation) ha scoperto che i moduli Bifacial TopCon hanno una produzione annuale superiore in parte a causa della loro bifacialità (in eccesso dell'80%). La bifacialità è la capacità dei pannelli di catturare la luce riflettente, che questo studio ha osservato potrebbe contribuire a 15 - 25% della produzione invernale dalla luce riflessa proveniente dal retro del pannello, che aiuta a bilanciare le prestazioni di fondo a una minore prestazione estiva a causa dell'elevato calore.
Geografia: il modello stagionale delle prestazioni di produzione è abbastanza diverso a seconda della geografia/regione climatica.
Regioni temperate: la primavera e l'autunno sono spesso le "stagioni dorate" effettive per la massima produzione di energia, poiché quei periodi di tempo sono le condizioni ideali per l'angolo solare, la chiarezza dell'aria e le temperature moderate.
Regioni tropicali: le regioni tropicali spesso non presentano un grande cambiamento di temperatura tra le stagioni, ma sperimentano invece cicli bagnati/secchi. L'estate (la stagione secca) è spesso la stagione di produzione di punta.
Regioni aride calde: anche con un calore alto durante l'estate, l'estate rimane di gran lunga il tempo più produttivo dell'anno con cieli limpidi e lunghi giorni.
Takeaway chiave per proprietari e sostenitori solari
La variabilità stagionale della produzione solare rafforza un paio di punti chiave. Uno, poiché i sistemi dovrebbero essere dimensionati e finanziati in base alla resa energetica annuale anziché alla produzione estiva di punta, le tue esigenze possono essere soddisfatte durante tutto l'anno. In secondo luogo, le tecnologie come i pannelli bifacciali e le regolazioni dell'inclinazione per il rack che aspetterebbero la loro posizione stagionale, sono utili se non il modo migliore per ottimizzare la generazione in vari periodi di tempo.
Forse la visione più significativa è il valore crescente dello stoccaggio di energia e della flessibilità dalla rete. Ad esempio, simile a quanto sperimentato nell'ondata di calore europea, la generazione solare può dominare la generazione diurna, tuttavia, la maggiore domanda di picco tende a verificarsi di notte per variare la temperatura del giorno. Suggerisce che il futuro del solare inizierà ora a essere meno sulla generazione di energia dal solare quando il sole splende, cioè, generazione e più su quanto bene il potere verrà gestito e immagazzinato per quei momenti di picco della domanda.
In generale, l'estate è fantastica, tuttavia, tende a fornire troppo sole. D'altra parte, la più alta produzione solare dai pannelli solari tende ad essere durante i giorni di primavera e autunno più miti. Inoltre, anche se la generazione in inverno è in generale, la generazione è più efficiente nel tempo più freddo. Questa conoscenza aiuta a progettare meglio il nostro sistema e comprendere il ruolo dell'energia solare nel fornire energia pulita durante tutto l'anno.
