Theo BBC, Vương quốc Anh sử dụng điện than lần đầu tiên sau 46 ngày do sản lượng năng lượng mặt trời giảm. Nghị sĩ Anh Sammy Wilson đã tweet: “Trong đợt nắng nóng này, Vương quốc Anh đã phải khởi động các máy phát điện chạy bằng than vì mặt trời mạnh đến nỗi các tấm pin mặt trời phải ngừng hoạt động.” Vì vậy, với nhiều ánh nắng mặt trời vào mùa hè, tại sao Vương quốc Anh bắt đầu sử dụng điện than?
Mặc dù đúng khi nói rằng các tấm pin mặt trời kém hiệu quả hơn ở nhiệt độ cao, nhưng mức giảm này tương đối nhỏ và không phải là lý do chính để khởi động các nhà máy nhiệt điện than ở Anh. Nghe có vẻ ngược đời, nhiệt độ quá cao có thể làm giảm hiệu quả của các tấm pin mặt trời. Các tấm pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng chứ không phải nhiệt và khi nhiệt độ tăng, hiệu quả của chúng trong việc chuyển đổi ánh sáng thành điện năng sẽ giảm.
Những khó khăn có thể xảy ra với năng lượng mặt trời do nhiệt độ tăng
Trong khi các tấm pin mặt trời phát triển mạnh trong điều kiện nắng, nhiệt độ quá cao có thể gây ra một số thách thức đối với hiệu quả và tuổi thọ của hệ thống năng lượng mặt trời. Dưới đây là một số khó khăn tiềm ẩn do nhiệt độ tăng:
1. Giảm hiệu quả: Các tấm pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, không phải nhiệt. Khi nhiệt độ tăng lên, hiệu quả của các tấm pin mặt trời giảm do một hiện tượng được gọi là hệ số nhiệt độ. Đối với mỗi độ trên 25°C (77°F), sản lượng điện của tấm pin mặt trời có thể giảm khoảng 0.3% đến 0.5%.
2. Thiệt hại tiềm ẩn: Nhiệt độ quá cao có khả năng làm hỏng các tấm pin mặt trời theo thời gian. Nhiệt độ cao có thể làm cho vật liệu trong các tấm mở rộng và co lại, dẫn đến ứng suất vật lý có thể dẫn đến nứt hoặc các dạng hư hỏng khác.
3. Giảm tuổi thọ: Tiếp xúc liên tục với nhiệt độ cao có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa của các tấm pin mặt trời, có khả năng làm giảm tuổi thọ và hiệu suất của chúng theo thời gian.
4. Nhu cầu làm mát: Các tấm pin mặt trời có thể yêu cầu các cơ chế làm mát bổ sung ở vùng khí hậu nóng, chẳng hạn như thông gió thích hợp, tản nhiệt hoặc thậm chí là hệ thống làm mát chủ động, điều này có thể làm tăng thêm độ phức tạp và chi phí cho việc lắp đặt.
5. Nhu cầu năng lượng tăng: Nhiệt độ cao thường dẫn đến việc tăng cường sử dụng hệ thống điều hòa không khí, điều này có thể làm tăng nhu cầu năng lượng và gây thêm áp lực lên hệ thống năng lượng mặt trời để đáp ứng nhu cầu đó.
Làm thế nào các tấm pin mặt trời đang trở nên kém hiệu quả hơn ở những vùng khí hậu nhất định
1. Khí hậu có nhiệt độ cao: Các tấm pin mặt trời hoạt động tốt nhất ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn là 25 độ C (77°F). Khi nhiệt độ tăng lên trên mức này, hiệu quả của tấm pin mặt trời sẽ giảm. Điều này là do hệ số nhiệt độ âm của các tấm pin mặt trời. Ở những vùng khí hậu cực kỳ nóng, điều này có thể dẫn đến giảm đáng kể sản lượng điện.
2. Khí hậu bụi hoặc cát: Ở những vùng có nhiều bụi hoặc cát trong không khí, các tấm pin mặt trời có thể nhanh chóng bị bao phủ bởi một lớp bụi bẩn. Lớp này có thể chặn ánh sáng mặt trời chiếu tới các tế bào quang điện, làm giảm hiệu quả của bảng điều khiển. Cần vệ sinh thường xuyên để duy trì hiệu suất tối ưu, điều này có thể làm tăng chi phí bảo trì.
3. Khí hậu có tuyết hoặc lạnh: Mặc dù các tấm pin mặt trời có thể hoạt động hiệu quả hơn ở nhiệt độ lạnh hơn, nhưng tuyết rơi dày có thể bao phủ các tấm pin, cản trở ánh sáng mặt trời và giảm khả năng phát điện. Ngoài ra, thời gian ban ngày ngắn hơn trong những tháng mùa đông cũng có thể hạn chế lượng điện có thể được sản xuất.
4. Khí hậu ẩm ướt: Độ ẩm cao có thể dẫn đến hơi ẩm xâm nhập, có thể làm hỏng pin mặt trời và giảm hiệu quả của bảng điều khiển. Ngoài ra, ở các khu vực ven biển, sương muối có thể ăn mòn các điểm tiếp xúc và khung kim loại, dẫn đến giảm hiệu suất hơn nữa.
5. Khí hậu có bóng râm hoặc nhiều mây: Ở những khu vực có nhiều rừng rậm hoặc khu vực thường xuyên có mây che phủ, các tấm pin mặt trời có thể không nhận đủ ánh sáng mặt trời trực tiếp để hoạt động với hiệu suất tối đa.
Các giải pháp tiềm năng để giải quyết những thách thức này
Bất chấp những thách thức do các điều kiện khí hậu khác nhau đặt ra đối với hiệu suất của tấm pin mặt trời, vẫn có một số giải pháp tiềm năng để giải quyết những vấn đề này:
1. Hệ thống làm mát: Để chống giảm hiệu suất do nhiệt độ cao, có thể lắp đặt hệ thống làm mát giúp điều hòa nhiệt độ của các tấm pin. Chúng có thể bao gồm các hệ thống thụ động như tản nhiệt hoặc hệ thống chủ động sử dụng nước hoặc không khí để làm mát các tấm pin.
2. Lớp phủ chống bụi và tuyết: Các lớp phủ đặc biệt có thể được áp dụng cho các tấm pin mặt trời để làm cho chúng chống bám bụi và tuyết. Điều này có thể làm giảm nhu cầu lau chùi thường xuyên và đảm bảo rằng các tấm vẫn sáng để hấp thụ ánh sáng mặt trời tối đa.
3. Cài đặt nghiêng: Ở vùng khí hậu có tuyết, các tấm có thể được lắp đặt ở góc dốc hơn để giúp tuyết trượt ra dễ dàng hơn. Hệ thống theo dõi tự động cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh góc của các tấm pin theo hướng mặt trời và tối đa hóa khả năng thu năng lượng.
4. Vật liệu và thiết kế cao cấp: Việc sử dụng các vật liệu và thiết kế tiên tiến có thể giúp các tấm pin mặt trời hoạt động tốt hơn trong các điều kiện kém lý tưởng. Ví dụ, các tấm pin mặt trời hai mặt có thể hấp thụ ánh sáng từ cả hai phía, tăng sản lượng điện của chúng trong điều kiện nhiều mây hoặc bóng râm.
5. Bảo dưỡng định kỳ: Làm sạch và bảo trì thường xuyên có thể giúp giữ cho các tấm pin mặt trời hoạt động hiệu quả, đặc biệt là trong môi trường nhiều bụi hoặc cát. Ở vùng khí hậu ẩm ướt, điều quan trọng nữa là phải thường xuyên kiểm tra mọi dấu hiệu ăn mòn hoặc xâm nhập của hơi ẩm.
6. Lưu trữ năng lượng: Hệ thống lưu trữ pin có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng dư thừa được tạo ra trong giờ nắng cao điểm. Năng lượng được lưu trữ này sau đó có thể được sử dụng khi ánh sáng mặt trời yếu hoặc không có, đảm bảo cung cấp điện ổn định.
7. Hệ thống lai: Ở những khu vực có ánh sáng mặt trời dao động, năng lượng mặt trời có thể được kết hợp với các nguồn năng lượng tái tạo khác, chẳng hạn như gió hoặc thủy điện, để tạo ra nguồn cung cấp năng lượng ổn định và đáng tin cậy hơn.
Kết luận
Để đảm bảo sự thành công của các dự án đèn đường năng lượng mặt trời, điều cần thiết là chọn vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cao.
Đèn đường năng lượng mặt trời của SRESKY được thiết kế để hoạt động trong môi trường có nhiệt độ lên đến 40 độ mà không ảnh hưởng đến tuổi thọ của chúng. Chúng được chế tạo để chịu được nhiệt độ khắc nghiệt, đảm bảo hiệu suất lâu dài.
Được trang bị công nghệ bằng sáng chế cốt lõi ALS2.1 và TCS, đèn đường năng lượng mặt trời của chúng tôi được bảo vệ khỏi hư hỏng do cả môi trường nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp gây ra. Chúng có thể chịu được những ngày nhiều mây và mưa liên tục, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong mọi điều kiện thời tiết.
Hơn nữa, đèn đường năng lượng mặt trời của chúng tôi có pin lithium chất lượng cao được thiết kế đặc biệt để chịu được nhiệt độ cao. Bằng cách kết hợp công nghệ TCS, chúng tôi đã nâng cao thời lượng pin, đảm bảo hiệu suất ổn định theo thời gian.
Mục lục