A klímaviszonyoknak a napelemes tárolórendszerek teljesítményére gyakorolt hatása jelentős, és számos kulcsfontosságú területen szemléltethető:
A napfényes órák hatásai
- A napelemek villamosenergia-termelő kapacitása szorosan összefügg a napsütéses órákkal. Minél hosszabbak a napsütéses órák, annál több fényt kapnak a napelemek, ami magasabb villamosenergia-kibocsátáshoz vezet. Például Hszinhua megyében évente átlagosan több mint 190 napsütéses óra, a márciustól júniusig tartó időszakokban a napsütéses órák száma meghaladja a 200 órát, ami májusban éri el a 264,1 órát. Ez a hosszan tartó napsütés kedvez a napelemes tárolórendszerek hatékony működésének.
- A megnövekedett napsütéses órák közvetlenül javítják a rendszer napi kihasználtságát, ami szignifikáns pozitív összefüggést mutat. A napsütéses órák növekedésével a rendszer hosszabb ideig tud tölteni, így javítva a tárolórendszer általános hatékonyságát.
A napsugárzás intenzitásának hatásai
- A napsugárzás intenzitása kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja a napelemes villamosenergia-termelést. Minél erősebb a sugárzás, annál nagyobb a napelemek kimenő teljesítménye. Például a Dunhuang régió teljes éves sugárzása 6882 MJ/m², napi átlaga pedig 18,86 MJ/m², így Kína napenergia-készleteiben az egyik leggazdagabb terület.
- A napsugárzás intenzitásának változása a különböző időjárási körülmények között a rendszer teljesítményének ingadozásához vezethet. Napsütéses napokon a napsugárzás intenzitása a csúcson van, a rendszer hőgyűjtési és energiaátalakítási hatékonysága eléri az 53,0%-t, illetve az 50,7%-t.
A hőmérséklet hatásai
- A hőmérséklet jelentősen befolyásolja a napelemek elektromos teljesítményét. Általában a hőmérséklet emelkedésével a napelemek nyitott áramköri feszültsége csökken, míg a rövidzárlati áram kis mértékben nőhet, de a maximális teljesítmény jelentősen csökken. Például, ha a kristályos szilícium napelemek hőmérséklete meghaladja a 25 °C-ot, minden 1 °C-os emelkedés körülbelül 1% teljesítményveszteséget okoz.
- A magas hőmérséklet a fotovoltaikus panelek felületi hőmérsékletének növekedéséhez vezethet, ami tovább befolyásolja azok hatékonyságát. Például a Dunhuang régióban a nappali hőmérséklet áprilistól októberig meghaladhatja a 25°C-ot, május és szeptember között pedig a 30°C fölé emelkedhet.
A relatív páratartalom hatásai
- Az alacsonyabb relatív páratartalom növeli a fotovoltaikus teljesítményt. A tanulmányok azt mutatják, hogy a relatív páratartalom minden 1% csökkenése 27,35 kW-tal növeli a fotovoltaikus teljesítményt, ami azt jelenti, hogy a napelemes tárolórendszerek jobban teljesítenek szárazabb éghajlaton.
- A magas relatív páratartalom csökkentheti a fotovoltaikus rendszerek kimeneti teljesítményét, mivel a magas páratartalmú környezetben a nedvesség elnyeli a napsugárzás egy részét, csökkentve a napelemek megvilágítását.
A szélsebesség hatásai
- A szélsebesség jelentősen befolyásolja a napelemek hűtését. A megfelelő szélsebesség eltávolíthatja a hőt a panel felületéről, csökkentve a hőmérsékletet és ezáltal javítva az áramtermelés hatékonyságát. A túl nagy szélsebesség azonban mechanikai sérüléseket vagy egyéb problémákat okozhat, amelyeket figyelembe kell venni a rendszer tervezésénél.
- A szélsebesség változásai a fotovoltaikus rendszerekben felhalmozódó porra is hatással vannak. A nagyobb szélsebesség csökkentheti a por felhalmozódását, javítva a napelemek tisztaságát, és ennek következtében az energiatermelés hatékonyságát.
A por felhalmozódásának hatásai
- A por felhalmozódása jelentős tényező, amely befolyásolja a fotovoltaikus rendszerek energiahatékonyságát. A por blokkolhatja a napelemeket és csökkentheti a megvilágítást, ami alacsonyabb kimeneti teljesítményt eredményez. A kutatások azt mutatják, hogy a por árnyékoláson és optikai veszteségen keresztül befolyásolja a fotovoltaikus hatékonyságot.
- A levegőszennyezés, a csapadék és a szél egyaránt hatással van a porképződésre és -eloszlásra. A magas légszennyezettség több porhoz vezet; a csapadék lemoshatja a port; eközben nagy szélsebesség mellett kisebb porlerakódás következik be.
Átfogó hatás
- A napelemes rendszerek tervezésénél és üzemeltetésénél figyelembe kell venni az éghajlati viszonyok együttes hatásait. A matematikai modellek és a szimulációs elemzések segíthetnek jobban megérteni a különböző éghajlati viszonyok közötti teljesítményváltozásokat.
- A meteorológiai előrejelző technológiák előre megjósolhatják az időjárás változásait, optimalizálva a rendszerek töltési és kisütési stratégiáit.
Ajánlás a Automatizált tisztítógépek
A napelemes rendszerek optimális teljesítményének biztosítása érdekében erősen ajánlott automata tisztítógépek használata. Ezek a gépek hatékonyan tudják tisztán tartani a napelemeket a portól, szennyeződésektől és törmeléktől, ami kulcsfontosságú a magas energiahatékonyság és termelés fenntartása szempontjából. Az automatizálás révén végzett rendszeres karbantartás nemcsak csökkenti a kézi munkát, hanem azt is biztosítja, hogy a panelek maximális napfénynek legyenek kitéve.
Összefoglalva, az éghajlati viszonyok széles körű és összetett hatással vannak a napelemes akkumulátoros tárolórendszerek teljesítményére, ezért a hatékony, megbízható és gazdaságos teljesítmény biztosítása érdekében ezeknek a tényezőknek átfogó figyelembevétele szükséges a rendszer tervezése és üzemeltetése során.
