利用太陽能的系統將其轉換為電能

2019-10-10 09:53:58

太陽能提供了有前途的,可再生的替代化石燃料的替代品。但是太陽能的生產是復雜的,并且受到不斷變化的因素的影響,例如云量,一天中的時間,甚至空氣中的塵埃顆粒。

沖繩科技大學研究生院(OIST)的Mahesh Bandi教授共同開發了一種新穎的標準化方法,用于量化和比較太陽能的這些變化。他的新研究發表在《應用物理評論》(Physical Review Applied)上,可能有助于指導太陽能光伏農場的發展和性能-利用太陽能將太陽能轉換為電能的系統。

OIST非線性與非平衡物理部門的工作人員Bandi說:“我們目前尚無比較太陽能光伏功率波動的標準,因為它們會隨測量位置的變化而變化。”“找到比較依據是極為重要的。”

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科學家使用一個稱為功率譜的量來研究太陽能光伏發電輸出的波動-太陽光轉換為電能時產生的能量。

科學家可以使用功率譜來量化整個星球上各個太陽能發電廠產生的功率波動幅度。但是,沒有標準可用來比較整個工廠中的這些不同值,因為讀數會根據云量和空氣中的塵埃等特征而變化。就像在19世紀和20世紀使用黃金標準對貨幣進行估值一樣,必須進行標準測量才能有意義地評估整個工廠的能源生產。

為了確定這樣的標準,班迪和他的合作者,以色列內蓋夫本古里安大學的戈蘭·貝爾教授分析了晴空指數,該指數將太陽的能量輸出量化為電磁波,不受云層或灰塵的干擾。

研究人員對2009年晴空數據的分析表明,這種基本的太陽輻照度遵循一種模式,該模式取決于白天到另一天的日照時間變化。

Bandi和Bel得出結論,測量地球上特定位置的基本太陽輻射可形成比較同一位置光伏功率譜的可靠標準。這是因為,即使云和其他噪聲源具有可變性,地理位置仍會可靠地影響光伏發電。

Bandi的下一步是研究噪音如云層如何影響太陽能發電的波動。最終,他希望這項研究能夠為優化光伏發電的工程和政策提供依據。

邦迪說:“通過找到這一黃金標準,我們在理解太陽能光伏波動的特征方面已經越過了第一個障礙。”“我們現在有了一個可以測量的尺子。”

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