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東西向垂直光伏系統(tǒng)具有穩(wěn)定效果
日期:2022-07-14   [復制鏈接]
責任編輯:sy_luxiaoyun 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
萊比錫應用技術大學的科學家們研究了在德國能源市場大規(guī)模部署西東向垂直光伏系統(tǒng)的潛在影響。他們發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)的地面光伏電站相比,這種裝置可以在穩(wěn)定國家電網(wǎng)方面產生有益影響,同時可與農業(yè)活動進行更大整合。

研究人員使用了由丹麥奧爾堡大學開發(fā)的EnergyPLAN模型,它通常被用來模擬國家能源體系包括電力、供暖、制冷、工業(yè)和運輸部門的逐小時運行情況。該研究有助于預測到2030年德國能源體系如果部署更多垂直光伏系統(tǒng)會是何種場景。

“我們僅系統(tǒng)地改變了兩個參數(shù):首先,不同光伏型號的裝機功率份額,”學者們說,并指出沒有考慮太陽能跟蹤器。“其次,考慮了兩種場景——集成或是不集成大規(guī)模儲能。”

對于傳統(tǒng)的地面安裝系統(tǒng),科學家們考慮采用20度傾斜角和平均1020Wh/W的估計發(fā)電量。對于西東向的雙面垂直系統(tǒng),他們假設雙面性系數(shù)為90%,年發(fā)電量為999Wh/W,而對于南北向的垂直系統(tǒng),年發(fā)電量則設為926Wh/W。

他們說:“在我們的模型中,2030年電力需求增加到1214TWh/a,主要依據(jù)對節(jié)能和燃料轉型的假設。最大的不確定因素是建筑和工業(yè)的供熱。”

他們還考慮到了雙面面板成本較高,以及垂直安裝的單位面積可安裝功率因遮陽效應而降低,因為組件行距通常在8米至12米之間,這反過來又增加了布線成本。

他們說:“土地本身的額外成本必須分攤到保留了農業(yè)土地用途或因促進生物多樣性而帶來的效益上。”

科學家們發(fā)現(xiàn),垂直光伏系統(tǒng)可以將太陽能產量轉移到電力需求較高的時段,在冬季有更多的電力供應,從而減少太陽能削減。

他們說:“如果將1TW充放電功率和1TWh容量的電力儲能納入能源體系模型,那么在70%垂直東西向和30%傾斜南向組件的情況下,效果會降低到二氧化碳節(jié)省量達210Mt/a。最后,雖然實現(xiàn)70%的垂直電站比率可能不盡現(xiàn)實,但即使更低的比率也能產生有益的影響。”

他們在《智能能源》雜志上發(fā)表的《將垂直太陽能發(fā)電站納入德國未來能源體系》中闡述了他們的結論。他們總結說:“本文的意圖絕不是建議未來所有的公用事業(yè)光伏系統(tǒng)采用垂直安裝。而是提出了一種用垂直光伏系統(tǒng)支持整個能源體系的新機會。”

原標題:東西向垂直光伏系統(tǒng)具有穩(wěn)定效果

 
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