De impact van klimaatomstandigheden op de prestaties van zonnebatterijopslagsystemen is aanzienlijk en kan worden geïllustreerd aan de hand van verschillende belangrijke gebieden:
Effecten van zonneschijnuren
- De elektriciteitsopwekkingscapaciteit van zonnepanelen hangt nauw samen met het aantal zonuren. Hoe langer de zonuren, hoe meer licht de zonnepanelen ontvangen, wat leidt tot een hogere elektriciteitsopbrengst. Zo heeft Xinhua County gemiddeld meer dan 190 zonuren per jaar, met periodes van maart tot juni met meer dan 200 zonuren, met een piek van 264,1 uur in mei. Deze langdurige zonneschijn bevordert de efficiënte werking van zonnebatterijopslagsystemen.
- Meer zonuren verbeteren direct de dagelijkse gebruiksuren van het systeem, wat een significante positieve correlatie laat zien. Naarmate het aantal zonuren toeneemt, kan het systeem langer opladen, wat de algehele efficiëntie van het opslagsysteem verbetert.
Effecten van de intensiteit van de zonnestraling
- De intensiteit van de zonnestraling is een belangrijke factor die de elektriciteitsopwekking van zonnepanelen beïnvloedt. Hoe sterker de straling, hoe hoger het vermogen van de zonnepanelen. Zo bedraagt de totale jaarlijkse straling in de regio Dunhuang 6882 MJ/m², met een dagelijks gemiddelde van 18,86 MJ/m², wat het een van de rijkste gebieden in China maakt qua zonne-energiebronnen.
- Variaties in de intensiteit van de zonnestraling onder verschillende weersomstandigheden kunnen leiden tot schommelingen in de systeemprestaties. Op zonnige dagen is de intensiteit van de zonnestraling het hoogst, waarbij het thermische rendement en de energieomzettingsefficiëntie van het systeem respectievelijk 53,01 TP3T en 50,71 TP3T bedragen.
Effecten van temperatuur
- Temperatuur heeft een aanzienlijke invloed op de elektrische prestaties van zonnepanelen. Over het algemeen neemt de openklemspanning van zonnepanelen af naarmate de temperatuur stijgt, terwijl de kortsluitstroom licht kan toenemen, maar het maximale vermogen aanzienlijk afneemt. Wanneer de temperatuur van kristallijn silicium zonnecellen bijvoorbeeld boven de 25 °C komt, resulteert elke stijging van 1 °C in een vermogensverlies van ongeveer 1%.
- Hoge temperaturen kunnen leiden tot een hogere oppervlaktetemperatuur van zonnepanelen, wat de efficiëntie verder beïnvloedt. In de regio Dunhuang bijvoorbeeld kunnen de temperaturen overdag van april tot oktober oplopen tot boven de 25 °C, en tussen mei en september zelfs tot boven de 30 °C.
Effecten van relatieve vochtigheid
- Een lagere relatieve luchtvochtigheid verhoogt het fotovoltaïsche vermogen. Studies tonen aan dat elke 1%-verlaging van de relatieve luchtvochtigheid het fotovoltaïsche vermogen met 27,35 kW verhoogt, wat betekent dat zonnebatterijopslagsystemen beter presteren in drogere klimaten.
- Een hoge relatieve luchtvochtigheid kan het uitgangsvermogen van fotovoltaïsche systemen verminderen, omdat het vocht in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid een deel van de zonnestraling absorbeert en zo de verlichting van de zonnepanelen vermindert.
Effecten van windsnelheid
- Windsnelheid heeft een aanzienlijke invloed op de koeling van zonnepanelen. De juiste windsnelheid kan warmte van het paneeloppervlak onttrekken, waardoor de temperatuur daalt en de efficiëntie van de elektriciteitsopwekking verbetert. Te hoge windsnelheden kunnen echter mechanische schade of andere problemen veroorzaken, waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerp van het systeem.
- Veranderingen in windsnelheid hebben ook invloed op de stofophoping in fotovoltaïsche systemen. Hogere windsnelheden kunnen de stofophoping verminderen, wat de reinheid van zonnepanelen verbetert en daarmee de efficiëntie van de energieopwekking verbetert.
Gevolgen van stofophoping
- Stofophoping is een belangrijke factor die de energie-efficiëntie van fotovoltaïsche systemen beïnvloedt. Stof kan zonnepanelen blokkeren en de lichtopbrengst verminderen, wat leidt tot een lager uitgangsvermogen. Onderzoek toont aan dat stof de efficiëntie van fotovoltaïsche systemen beïnvloedt door schaduw en optisch verlies.
- Luchtvervuiling, neerslag en wind hebben allemaal invloed op de productie en verspreiding van stof. Hoge luchtvervuiling leidt tot meer stof; neerslag kan stof wegspoelen; tegelijkertijd treedt er minder stofafzetting op bij hoge windsnelheden.
Alomvattende impact
- De gecombineerde effecten van klimaatomstandigheden moeten in aanmerking worden genomen bij het ontwerp en de werking van zonne-energiesystemen. Wiskundige modellen en simulatieanalyses kunnen helpen om prestatievariaties onder verschillende klimaatomstandigheden beter te begrijpen.
- Meteorologische voorspellingstechnologieën kunnen weersveranderingen van tevoren voorspellen en zo de laad- en ontlaadstrategieën voor systemen optimaliseren.
Aanbeveling voor Geautomatiseerde reinigingsmachines
Om optimale prestaties van zonne-energiesystemen te garanderen, is het sterk aan te raden om geautomatiseerde reinigingsmachines te gebruiken. Deze machines kunnen zonnepanelen efficiënt vrijhouden van stof, vuil en gruis, wat cruciaal is voor het behoud van een hoge energie-efficiëntie en -productie. Regelmatig onderhoud door middel van automatisering vermindert niet alleen de handmatige arbeid, maar zorgt er ook voor dat de panelen maximaal worden blootgesteld aan zonlicht.
Concluderend kunnen we stellen dat klimaatomstandigheden een brede en complexe impact hebben op de prestaties van batterijopslagsystemen voor zonne-energie. Daarom is het noodzakelijk om bij het ontwerp en de werking van het systeem uitgebreid rekening te houden met deze factoren om efficiënte, betrouwbare en economische prestaties te garanderen.
