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來自美國波特蘭州立大學、猶他大學和國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員表示，他們發(fā)現(xiàn)了一種通過加強自然冷卻來提高太陽能項目效率的新方法，這種冷卻是通過利用電站的現(xiàn)有幾何形狀實現(xiàn)的。

研究人員發(fā)現(xiàn)，通過對流，朝著正確方向、具有最佳間隔組件的太陽能電站可以利用周圍的風進行自我冷卻。研究發(fā)現(xiàn)，提高太陽能電池的高度以及增加組件行間距可以使輸出功率增長2%-3%。

與通常的看法相反，過多的陽光或熱量會降低光伏發(fā)電的效率。在較低溫度下運行時，光伏發(fā)電的工作效率更高。

文章作者、波特蘭州立大學的Sarah Smith表示，"幾何形狀和效率之間的這種相關性是根據(jù)太陽能電站固有的獨特排列，朝著預測對流冷卻方向邁出的一大步......這為行業(yè)提出更準確的能源生產(chǎn)和成本預測模型鋪平了道路。"

研究小組發(fā)現(xiàn)，當工作溫度上升1°C時，太陽電池效率會下降約0.5%。舉例來說。在一個典型的光伏電站中，能量損失將占到12%，其中組件的工作溫度比環(huán)境溫度高出近25℃。

現(xiàn)代冷卻方法迫使風或水與太陽能組件表面相互作用，而其他方法則采用熱敏感性較低的特定材料，但這些技術需要大量資源來操作。

這就需要對太陽能電站采取有效、省事的冷卻措施。

每個電站都需要一個不同的冷卻模型

團隊改進了基于材料、環(huán)境條件和組件溫度等因素計算特定太陽能系統(tǒng)將產(chǎn)生多少能量的模型。

這是通過特別關注太陽能電站的幾何形狀，或組件之間有多少空間來實現(xiàn)的。

團隊的假設是，對太陽能系統(tǒng)對流和生產(chǎn)效率的最精確估計必須考慮到作為一個整體的電站以及所有可能的配置變化。

Smith表示："這意味著除熱風流也將根據(jù)每個太陽能電站的排列以不同的方式移動，最終改變從組件表面除熱的效率。”

為了證實他們的模型，研究人員進行了風洞實驗和高分辨率模擬，并收集了真實環(huán)境數(shù)據(jù)。

隨后，又調(diào)查了光伏加熱和冷卻與組件高度、行距、角度和風力變化的關系。

早些時候，NREL曾透露，拉開一排太陽能組件的距離可以幫助保持組件溫度，當太陽能組件長時間暴露在直射陽光中時，溫度通常會升高，導致組件效率下降。

2022年11月，西班牙Alcala大學的一個研究小組聲稱，將太陽能組件的溫度降低20ºC可以使系統(tǒng)凈效率提升約14%。 

原標題：新模型！每個光伏電站都需要