雙面太陽能與追日系統強強聯手,研究指出可提高案場 35% 發電效益

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 01 日 14:43 | 分類 太陽能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


根據過去研究,雙面太陽能可以增加 20% 發電效益,加速太陽能案場或屋頂太陽能回本,那麼若再加上追日系統的話,效能可以增加多少?最近新加坡科學家研究,雙面太陽能與追日系統的組合,能增加 35% 發電效益,平均電價可降 16%。

目前常見的太陽能板裝設方法,主要採用固定式安裝,將太陽能板設置在屋頂、固定式支架上,僅有正面捕捉日照,太陽能模組沒辦法追日逐光、追蹤太陽軌跡並調整最佳角度,同時也因為採固定式,太陽能模組也只會在一側裝設太陽能電池。

不過為了在有限的空間最大化發電效益,最近不斷有研究提到雙面太陽能的優點,這種兩面都裝有太陽能電池的模組,除了正面的電池能吸收陽光,背面模組也能吸收地面反射光與漫射光,可大幅提高太陽能發電效益,目前也有愈來愈多案場開始採用雙面太陽能技術,像是歐洲、日本等高緯度容易下雪國家,背面模組就可以吸收地面積雪的反光,提高發電量,近期研究也指出,雙面太陽能可增加 15-20% 發電效益。

而增加土地利用率的方法不只有一種,追日太陽能系統也能提高發電效益,其中追日型的支架還有分單軸與雙軸型,單軸可東西向轉動,適合南北向的太陽能陣列,雙軸型則能 360° 旋轉,可因應太陽在不同的季節的位置,追蹤太陽方位角、高度角,最大程度收集日照,雖然會額外增設成本,但依照設置氣候,單軸型可增加 10-25% 發電量,雙軸最多更可額外帶來 45% 發電量。

現在由 Carlos Rodríguez-Gallegos 帶領的新加坡國立大學的新加坡太陽能研究所(SERIS)團隊則好奇,若雙面太陽能與追日型強強聯手,可為案場帶來多大效益?

團隊透過 NASA 的地球雲層和輻射能量系統(CERES)與來自 3 個不同機構的地球日照模式現場數據,再分析各家太陽能模組的額定容量,最後發現單軸型雙面太陽能板可增加 35% 發電量,雙軸型+雙面的效益更高,能提升 45%。

同時團隊還有考量到各國的裝置成本、建造與維運成本,畢竟不管是追日型還是雙面型模組,都會讓案場成本增加,團隊也有一同研究追日雙面型太陽能是否能降低整體成本,最後發現均化發電成本( LCOE)可降 16%,也就是說,太陽能電廠在預期壽命內產生每度電的電力所需的成本,比一般的電廠還要便宜許多。

(首圖來源:Flickr/Bureau of Land Management CC BY 2.0)

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