太陽能發(fā)電作為清潔能源的重要支柱,得到了越來越多國家的支持和使用,但很多人會問:陰天發(fā)電能否滿足使用要求。事實上,陰天也是太陽能電池板考慮的發(fā)電環(huán)境。德國聯(lián)邦環(huán)境部屋頂使用的太陽能電池板(見下圖),整個建筑基本上不需要購買額外的電力(ZEB、凈零能耗住宅)。
2013年德國聯(lián)邦環(huán)境廳使用的太陽能電池板也在陰天發(fā)電。從電影中捕獲。電影來源: Channel Panasonic - Official
事實上,太陽能電池板的應(yīng)用不僅考慮到陰天的情況,而且在下雪的地方也有各種各樣的進(jìn)展。在中國許多雪地的日本,自實施可再生能源以來,雪地鋪設(shè)太陽能電池板的規(guī)劃一個接一個地展開,其中有許多*大的案例。簡單地說,太陽能電池板比你想象的要多。
在介紹日本在雪地上鋪設(shè)太陽能電池板之前,首先介紹日本北部土地的代表和北海道的日照狀況。許多人可能認(rèn)為高緯度地區(qū)不利于太陽能,但事實并非如此。北海道日照豐富,有的超過東京、大阪等城市;由于溫度低,太陽能電池板溫度不易上升,不影響發(fā)電效率。此外,地面廣闊,人口**,鋪設(shè)規(guī)模在全國名列前茅。
在各縣降雪量*大的山形縣,積雪量大,日照時間短,但夏季*高氣溫超過40度,嚴(yán)冬酷夏各有問題要解決。在積雪問題上,架設(shè)角度和高度與一般不同,如部分角度增加到40度,高度增加到1.8~2米,根據(jù)情況調(diào)整到*佳化。對于高溫問題,購買了相應(yīng)的外國制品。受氣候變化影響,日本東北地區(qū)降雪量增加,山形縣在太陽能方面的實際工作,有望為類似情況的縣市提供參考。
融雪太陽能系統(tǒng)。圖片來源:環(huán)境システムヤマノ
俗話說,水來土淹。面對積雪,不難想到直接熱熔的方法。在福島縣須賀川市,年輕人越來越少,老年人爬屋頂除雪時容易發(fā)生事故。人力除雪尤其困難。因此,一些家庭安裝加熱器除雪,但加熱器需要化石燃料,這將增加環(huán)境負(fù)擔(dān)。因此,與防止高熱的太陽能電池板相反,當(dāng)?shù)氐奶柲茈姵匕逯圃焐涕_發(fā)了帶有降雪傳感器的加熱太陽能電池板,并自動加熱和除雪。
會加熱的太陽能電池板配有降雪傳感器,一發(fā)現(xiàn)就會自動加熱除雪。圖片來源:環(huán)境システムヤマノ
雪落在太陽能電池板上會阻擋光線,但落在地上會反射光線。在北海道*北端的幼稚城市,這里的太陽能發(fā)電廠,除了實驗設(shè)置的角度可以*好,但也使用太陽能電池板的正面和負(fù)面發(fā)電,冬季吸收地面反射,雪后由于地面殼反射等,仍然可以反向發(fā)電,估計可以增加1~30%的發(fā)電。
上述太陽能電池板的設(shè)置方法仍有許多細(xì)節(jié)。例如,即使是多結(jié)晶硅太陽能電池板,也會因制造商的不同而影響雪的容易性。必須根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行調(diào)整,并購買不同風(fēng)格的太陽能電池板進(jìn)行混合搭配。此外,由于鋰離子電池在低溫下容易出現(xiàn)問題,因此使用混合鉛電池的電池產(chǎn)品。或者,它也是一種加熱和融雪設(shè)備,不同。
雪底的雪發(fā)電裝置。圖片來源:UCLA。
雪占地球面積的30%,鋪設(shè)太陽能板對再生能源的普及具有重要意義。為了克服雪對發(fā)電效率的負(fù)面影響,加州大學(xué)洛杉磯分校UCLA,開發(fā)落雪即發(fā)電的太陽能板劃時代。發(fā)電的原理是摩擦發(fā)電,使雪在接觸太陽能電池板時交換電子并產(chǎn)生能量;其中,雪發(fā)電裝置也可用于冬季運動用品,以評估運動員的性能(上圖)。
在雪地應(yīng)用太陽能電池板的例子中,你可以看到各種各樣的發(fā)明,并根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取措施。在某些情況下,由于當(dāng)?shù)刂圃焐淘黾恿诉m應(yīng)雪的功能,他們獲得了訂單;還有其他購買外國產(chǎn)品以適應(yīng)雪。無論是國內(nèi)制造商還是外國制造商,只要他們滿足消費者的需求,他們就可以獲得訂單。
由于可再生能源電價補貼逐年下降,近年來與廉價外國產(chǎn)品和日本太陽能電力相關(guān)的企業(yè)并不容易。激烈的競爭環(huán)境和雪一樣嚴(yán)格;如何生存?雪太陽能電池板的安裝是制造商的挑戰(zhàn)和可能性。