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系统设计的关键以提高浮动光伏发电中水的冷却效果

来源:   2021-01-14 16:03:52

如果适当的系统设计允许更多的风在组件和水面之间流动,则在热带和温带海洋气候中,浮动PV系统中水的冷却效果会增强。这是荷兰应用科学研究组织(TNO)和新加坡太阳能研究所(SERIS)进行的一项最新研究项目的主要发现之一。

这两个组织的科学家共同评估了荷兰和新加坡的浮动太阳能电池阵列的辐照加权平均温度(IWAT),并将结果与​​地面安装装置和屋顶光伏系统进行了比较。

荷兰的试验场位于南荷兰省靠近海洋的内陆湖上。新加坡的测试台位于腾格水库的1兆瓦浮动太阳能电池阵列上。在前者中,测试了两种漂浮系统:一种漂浮在水上的空间较小且具有开放结构(NL1),另一种漂浮在水上的空间较大且具有封闭结构(NL2)。在后者中,研究了三种不同的系统:具有大占地面积和封闭结构的阵列(SG1),具有中等占地面积和封闭结构的系统(SG2)和具有开放结构的独立式系统(SG3)。

将NL1和NL2阵列的性能和温度特性与两个参考地面安装设备的性能和温度特性进行了比较。科学家将它们称为NL 3和NL4。他们还将新加坡的这三种系统的能源产量与独立式屋顶光伏系统(SG4)的产量进行了比较。

测量结果表明,荷兰NL1系统的辐照加权平均温度(IWAT)是性能最好的系统,比附近的参考系统低3.2C。在新加坡,性能最佳的系统是SG3阵列,其IWAT比其参考系统低14.5C。此外,已确定的不同系统的热损失系数已在PVsyst软件中用于模拟典型气象年中浮动系统和参考阵列的年产量。

在新加坡,性能最佳的系统是SG3阵列,其IWAT比其参考系统低14.5C。

研究人员得出结论:“确定的最佳性能系统NL1和SG3的中值热损失系数分别为每开尔文57 W / m2和每开尔文55 W / m2,几乎相同,”。“当将所有系统的热损失系数分为恒定值和与风有关的值,并使用这些值来模拟所有系统的特定产量时,可以得出结论,FPV的冷却效果最大与陆地相比,系统可以归因于高于水的风速。”

他们还说,具有开放式结构的浮动系统允许在模块下方吹风,与参考系统相比,其热损失系数高达每开尔文22 W / m2。

科学家在最近发表在《太阳能》上的“两个不同气候带中的浮动PV的冷却效果:荷兰和新加坡的现场测试数据的比较”中描述了浮动PV系统及其性能。

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