BBC によると、英国は太陽光発電出力の減少により、46 日ぶりに石炭火力発電を使用したとのこと。英国国会議員サミー・ウィルソンは、「この熱波の中、英国は石炭火力発電機を稼働させなければならなかった。太陽光が非常に強いため、ソーラーパネルが停止しなければなりませんでした。」 夏には太陽がたっぷりと降り注ぐのに、なぜ英国は石炭火力発電を始めたのでしょうか?
高温ではソーラーパネルの効率が低下するというのは正しいですが、この低下は比較的小規模であり、英国で石炭火力発電所を開始する主な理由ではありません。 直観に反しているように思えるかもしれませんが、極度の熱によりソーラーパネルの効率が低下する可能性があります。 ソーラーパネルは太陽光を熱ではなく電気に変換するため、温度が上昇すると光を電気に変換する効率が低下します。
温度上昇により太陽エネルギーに問題が生じる可能性
ソーラーパネルは晴天条件下で正常に動作しますが、過度の熱は太陽エネルギーシステムの効率と寿命にいくつかの課題を引き起こす可能性があります。 温度の上昇によって引き起こされる可能性のある問題をいくつか次に示します。
1.効率の低下: ソーラーパネルは太陽光を熱ではなく電気に変換します。 温度が上昇すると、温度係数として知られる現象により、ソーラーパネルの効率が低下します。 25°C (77°F) を超えるごとに、ソーラー パネルの発電量は約 0.3% ～ 0.5% 減少する可能性があります。
2. 潜在的な損害: 過度の熱により、時間の経過とともにソーラーパネルが損傷する可能性があります。 高温によりパネル内の材料が膨張および収縮し、物理的ストレスが発生し、亀裂やその他の損傷が発生する可能性があります。
3. 寿命の短縮: 高温に継続的にさらされると、ソーラーパネルの劣化プロセスが加速され、時間の経過とともに寿命と性能が低下する可能性があります。
4. 冷却の必要性: 太陽電池パネルは、暑い気候では適切な換気、ヒートシンク、さらにはアクティブ冷却システムなどの追加の冷却機構を必要とする場合があり、設置の複雑さとコストが増加する可能性があります。
5. エネルギー需要の増加: 高温により空調システムの使用が増加することが多く、エネルギー需要が増加し、その需要を満たすために太陽エネルギーシステムにさらなる圧力がかかる可能性があります。
特定の気候でソーラーパネルの効率が低下する仕組み
1. 高温気候: ソーラーパネルは、摂氏 25 度 (77 °F) の標準テスト条件で最もよく機能します。 温度がこのレベルを超えると、ソーラーパネルの効率が低下します。 これは、ソーラーパネルの負の温度係数によるものです。 非常に暑い気候では、これにより出力が大幅に低下する可能性があります。
2. 砂埃の多い気候または砂の多い気候: 空気中にほこりや砂が多く含まれる地域では、ソーラーパネルがすぐに汚れの層で覆われてしまうことがあります。 この層は太陽光が太陽電池に到達するのを妨げ、パネルの効率を低下させる可能性があります。 最適なパフォーマンスを維持するには定期的なクリーニングが必要であり、メンテナンスコストが増加する可能性があります。
3. 降雪または寒冷気候: ソーラーパネルは気温が低いほど効率的に機能しますが、大雪がパネルを覆い、太陽光が遮られ、発電量が減少する可能性があります。 さらに、冬季の日照時間が短いため、発電できる電力量が制限される可能性があります。
4. 湿気の多い気候: 湿度が高いと湿気が侵入し、太陽電池が損傷し、パネル効率が低下する可能性があります。 さらに、沿岸地域では、塩霧により金属接点やフレームが腐食され、さらなる効率低下につながる可能性があります。
5. 日陰または曇りの気候: 森林の多い地域や頻繁に雲に覆われている地域では、ソーラー パネルが最大効率で動作するのに十分な直射日光を受けられない可能性があります。
これらの課題に対処するための潜在的なソリューション
さまざまな気候条件によってソーラーパネルの効率に課題が生じているにもかかわらず、これらの問題に対処するための潜在的な解決策がいくつかあります。
1. 冷却システム: 高温による効率の低下に対処するために、冷却システムを設置してパネルの温度を調整することができます。 これらには、ヒートシンクなどの受動システムや、水または空気を使用してパネルを冷却する能動システムが含まれる場合があります。
2. 防塵・防雪コーティング: ソーラーパネルに特殊なコーティングを施すことで、埃や雪をはじくことができます。 これにより、定期的な清掃の必要性が減り、太陽光を最大限に吸収するためにパネルをきれいな状態に保つことができます。
3. 傾斜設置: 降雪地域では、パネルをより急な角度で設置して、雪が滑り落ちやすくすることができます。 自動追跡システムを使用して、パネルの角度を調整して太陽を追跡し、エネルギー捕捉を最大化することもできます。
4. 先進的な素材とデザイン：先進的な材料と設計を使用することで、理想的とは言えない条件下でもソーラーパネルのパフォーマンスを向上させることができます。 たとえば、両面受光型ソーラーパネルは両面からの光を吸収することができ、曇りや日陰の状態でも出力が増加します。
5.定期メンテナンス: 定期的な清掃とメンテナンスは、特に埃や砂の多い環境で、ソーラーパネルを効率的に動作させるのに役立ちます。 湿気の多い気候では、腐食や湿気の侵入の兆候がないか定期的に確認することも重要です。
6.エネルギー貯蔵: 蓄電池システムは、日照時間のピーク時に生成される余剰電力を蓄えるために使用できます。 この蓄えたエネルギーは、太陽光が弱いときやないときにも使用できるため、安定した電力供給が確保されます。
7. ハイブリッドシステム: 太陽光が変動する地域では、太陽光発電を風力や水力などの他の再生可能エネルギー源と組み合わせて、より信頼性が高く一貫したエネルギー供給を生み出すことができます。
まとめ
太陽光発電街路灯プロジェクトを確実に成功させるためには、高温に耐えられる材料を選択することが不可欠です。
SRESKYのソーラー街路灯 は、耐用年数を損なうことなく、最大 40 度の温度環境でも動作するように設計されています。 極端な温度に耐えるように設計されており、長期にわたるパフォーマンスを保証します。
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さらに、当社のソーラー街路灯は、高温に耐えるように特別に設計された高品質のリチウム電池を備えています。 TCS テクノロジーを組み込むことでバッテリー寿命が向上し、長期にわたって安定したパフォーマンスが保証されます。
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