Mikä vaikutus ulkoisella ympäristöllä on aurinkoenergiavalojen tehokkuuteen

Moderneissa kaupunkisuojaratkaisuissa, Solar Street -valot , uusiutuvan energian sovellukseksi, on vähitellen tulossa ensisijainen ratkaisu kunnallisiin projekteihin eri paikoissa. Monet tekijät vaikuttavat kuitenkin sen sähköntuotannon tehokkuuteen, joista auringonsäteilyn voimakkuus, ilmasto -olosuhteet ja lämpötilan muutokset ovat avaintekijöitä.

Auringon säteilyintensiteetti on ydintekijä, joka vaikuttaa aurinkoenergiavalojen sähköntuotannon tehokkuuteen. Stourantuotantokapasiteetti aurinkosähkömoduuleista on suoraan verrannollinen vastaanotettuun valon energiaan. Koska päiväntasaajan alueella on runsaasti auringonpaistetta ympäri vuoden, yli 2 500 tuntia, mikä parantaa huomattavasti aurinkoenergiajärjestelmän yleistä toimintatehokkuutta. Suhteellisesti ottaen korkean leveysasteen alueet kohtaavat lyhyen auringonpaisteen ajan ja alhaisen aurinkokorkeuden kulman ongelmat talvella, mikä vähentää merkittävästi aurinkosähkömoduulien saatua tehokasta säteilyä, mikä vaikuttaa siten päivittäisen sähköntuotannon kokonaismäärään. Tässä tapauksessa aurinkoenergiavalojen energian varastointijärjestelmä ei ehkä pysty vastaamaan yövalaistuksen tarpeita, ja valaistuksen keskeytymisen ilmiö voi olla.

Ilmasto-olosuhteissa on myös monimutkainen ja kauaskantoinen vaikutus aurinkoenergiavalojen sähköntuotannon tehokkuuteen. Kirkas sää auttaa aurinkosähkömoduuleja sähkön tuottamiseksi tehokkaasti, kun taas sateinen, sumuinen ja pölyinen sää vähentää merkittävästi valon voimakkuutta, mikä vaikuttaa paneelien työtehokkuuteen. Jatkuva sateinen tai samea sää voi aiheuttaa akun kyvyttömyyttä latautua, ja varastoitu virta ei ole riittävä, mikä vaikuttaa valaistuksen kestoon ja kirkkauteen. Samanaikaisesti hiekkamyrskyt eivät vain estä auringonvaloa, vaan myös keräävät pölyä aurinkosähköpaneelien pintaan muodostaen "valonsuojauskalvon", mikä estää edelleen aurinkoenergian imeytymistä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kun pölyn paksuus aurinkosähköpaneelien pinnalla saavuttaa 0,1 mm, sen tehontuotannon tehokkuus voi pudota yli 10%. Jos sitä ei puhdisteta pitkään, tehokkuushäviö on vakavampi, joten säännöllinen ylläpito on erityisen tärkeää.

Lämpötilan muutokset ovat myös tärkeä tekijä, joka vaikuttaa aurinkoenergiavalojen tehokkuuteen. Aurinkopaneelien lähtöteho vähenee ympäristön lämpötilan noustessa, mikä osoittaa tietyn negatiivisen lämpötilakertoimen. Esimerkiksi ottaen yleiset monokiteiset piidoläheiset moduulit, sähköntuotannon hyötysuhde voi pudota 0,4% - 0,5% jokaisesta 1 Celsius -asteesta lämpötilan noususta. Korkean lämpötilan ympäristöissä, kuten kesä- tai trooppisilla alueilla, aurinkosähkömoduulit altistetaan voimakkaalle auringonvalolle pitkään, ja pinnan lämpötila voi olla paljon korkeampi kuin ympäristön lämpötila, mikä johtaa merkittävään lähtötehon laskuun. Lisäksi korkea lämpötila vaikuttaa myös akun energian varastointijärjestelmän kemialliseen stabiilisuuteen, kiihdyttää akun sisäisten materiaalien ikääntymistä ja lyhentää sen käyttöikää. Vaikka matalan lämpötilan ympäristö voi edistää aurinkosähkömoduulien sähköntuotantoa tietyssä määrin, se rajoittaa litiumparistojen latausta ja purkamiskykyä. Erityisesti nolla-lämpötiloissa akun sisäinen vastus kasvaa merkittävästi, mikä johtaa riittämättömään energian vapautumiseen, mikä vaikuttaa siten yövalaistuksen vaikutukseen.