L’impact des conditions climatiques sur les performances des systèmes de stockage de batteries solaires est significatif et peut être illustré dans plusieurs domaines clés :
Effets des heures d'ensoleillement
- La capacité de production d'électricité des panneaux solaires est étroitement liée à la durée d'ensoleillement. Plus la durée d'ensoleillement est longue, plus les panneaux solaires reçoivent de lumière, ce qui augmente la production d'électricité. Par exemple, le comté de Xinhua bénéficie en moyenne de plus de 190 heures d'ensoleillement par an, avec des périodes de mars à juin dépassant les 200 heures d'ensoleillement, avec un pic à 264,1 heures en mai. Cet ensoleillement prolongé favorise le bon fonctionnement des systèmes de stockage solaire.
- L'augmentation des heures d'ensoleillement améliore directement les heures d'utilisation quotidienne du système, ce qui montre une corrélation positive significative. Plus les heures d'ensoleillement augmentent, plus le système peut charger plus longtemps, améliorant ainsi l'efficacité globale du système de stockage.
Effets de l'intensité du rayonnement solaire
- L'intensité du rayonnement solaire est un facteur clé de la production d'électricité par panneaux solaires. Plus le rayonnement est fort, plus la puissance de sortie des panneaux solaires est élevée. Par exemple, le rayonnement annuel total dans la région de Dunhuang est de 6 882 MJ/m², avec une moyenne quotidienne de 18,86 MJ/m², ce qui en fait l'une des régions les plus riches en ressources solaires de Chine.
- Les variations d'intensité du rayonnement solaire selon les conditions météorologiques peuvent entraîner des fluctuations des performances du système. Par temps ensoleillé, l'intensité du rayonnement solaire est maximale, avec des rendements de captage thermique et de conversion énergétique atteignant respectivement 53,0% et 50,7%.
Effets de la température
- La température affecte considérablement les performances électriques des panneaux solaires. Généralement, lorsque la température augmente, la tension à vide des panneaux solaires diminue, tandis que le courant de court-circuit peut légèrement augmenter, mais la puissance maximale diminue significativement. Par exemple, lorsque la température des cellules solaires en silicium cristallin dépasse 25 °C, chaque augmentation de 1 °C entraîne une perte de puissance d'environ 1%.
- Les températures élevées peuvent entraîner une augmentation de la température de surface des panneaux photovoltaïques, affectant encore davantage leur efficacité. Par exemple, dans la région de Dunhuang, les températures diurnes peuvent dépasser 25 °C d'avril à octobre, et dépasser 30 °C entre mai et septembre.
Effets de l'humidité relative
- Une humidité relative plus faible améliore la puissance photovoltaïque. Des études indiquent que chaque réduction de 1% de l'humidité relative augmente la puissance photovoltaïque de 27,35 kW, ce qui signifie que les systèmes de stockage solaire par batterie sont plus performants dans les climats secs.
- Une humidité relative élevée peut réduire la puissance de sortie des systèmes photovoltaïques car l’humidité dans les environnements à forte humidité absorbe une partie du rayonnement solaire, réduisant ainsi l’éclairage des panneaux solaires.
Effets de la vitesse du vent
- La vitesse du vent influence considérablement le refroidissement des panneaux solaires. Une vitesse de vent appropriée peut évacuer la chaleur de la surface du panneau, abaissant ainsi la température et améliorant ainsi l'efficacité de la production d'électricité. Cependant, des vitesses de vent excessives peuvent provoquer des dommages mécaniques ou d'autres problèmes, qui doivent être pris en compte lors de la conception du système.
- Les variations de vitesse du vent influencent également l'accumulation de poussière sur les systèmes photovoltaïques. Des vitesses de vent plus élevées peuvent réduire l'accumulation de poussière, améliorant ainsi la propreté des panneaux solaires et, par conséquent, l'efficacité de la production d'énergie.
Effets de l'accumulation de poussière
- L'accumulation de poussière est un facteur important qui affecte l'efficacité énergétique des systèmes photovoltaïques. Elle peut bloquer les panneaux solaires et réduire l'éclairage, entraînant une baisse de la puissance de sortie. Des recherches montrent que la poussière affecte l'efficacité photovoltaïque par ses effets d'ombrage et de perte optique.
- La pollution atmosphérique, les précipitations et le vent ont tous un impact sur la production et la répartition des poussières. Une forte pollution atmosphérique entraîne une augmentation de la production de poussières ; les précipitations peuvent lessiver la poussière ; en revanche, un vent fort réduit le dépôt de poussières.
Impact global
- Les effets combinés des conditions climatiques doivent être pris en compte dans la conception et l'exploitation des systèmes d'énergie solaire. Les modèles mathématiques et les analyses de simulation peuvent aider à mieux comprendre les variations de performance selon les conditions climatiques.
- Les technologies de prévision météorologique peuvent prédire les changements météorologiques à l’avance, optimisant ainsi les stratégies de charge et de décharge des systèmes.
Recommandation pour Machines de nettoyage automatisées
Pour garantir une performance optimale des systèmes d'énergie solaire, il est fortement recommandé d'utiliser des machines de nettoyage automatisées. Ces machines permettent de nettoyer efficacement les panneaux solaires de la poussière, de la saleté et des débris, ce qui est essentiel pour maintenir une efficacité énergétique et une production élevées. Un entretien régulier grâce à l'automatisation réduit non seulement le travail manuel, mais garantit également une exposition maximale des panneaux au soleil.
En conclusion, les conditions climatiques ont un impact vaste et complexe sur les performances des systèmes de stockage d’énergie solaire par batterie, ce qui nécessite une prise en compte complète de ces facteurs dans la conception et le fonctionnement du système afin de garantir des performances efficaces, fiables et économiques.
