研究表明,過度輻照度的天氣條件可能會影響光伏電站的運行性能、電網運營的穩定性和光伏逆變器的效率。而進行這一項研究的一個國際研究小組警告說,全球光伏行業目前沒有適當考慮到這些影響。
該小組調查了過度輻照度(OI)如何影響在低緯度和中緯度地區運行的光伏系統的性能,并發現當過度輻照度(OI)條件持續超過一分鐘且環境溫度高于30℃時,可能會出現一些問題。
這些問題可能會影響光伏電站的運行性能、電網運營的穩定性和光伏逆變器的效率。這些影響是由于陽光輻照度的增加和劇烈波動,其變化可超過900 W/m2。
該研究報告的主要作者Marco Zamalloa在接受行業媒體采訪時表示:“據我們的估計,在過去的幾十年,全球光伏行業一直忽視了過輻射問題,可能是由于沒有意識到或認為這些事件是罕見和孤立的。我們在前幾年輻照度數據中看到了這些問題,而在此之前并不知道它們帶來的影響。然而,由于這個話題相對較新,我們不能確定,一些光伏行業分支機構和項目開發商現在是否考慮了過輻照度的情況。”
Zamalloa表示,過輻照度的情況很常見,并且隨著云層的形成隨處可見。他進一步解釋說:“人們可以將這想象成放大鏡的一個漂移焦點。隨著云層的移動,這個焦點在地球表面徘徊。只有當這一焦點經過我們測量的傳感器時,我們才會意識到輻照度的增強。”
在發表在《光伏》雜志上的論文《過輻照條件及其對低緯度和中緯度地區光譜分布的影響》中,Zamalloa和其他研究人員使用光譜輻射量、傾斜和方位角以及采樣間隔分析了利馬、馬德里和柏林過度輻照度(OI)條件下的光譜分布。他們通過兩年的測量光譜數據,測量和分析了太陽輻照度的光譜分布,其單位為W/m2/nm,范圍從350到1050 nm。
通過他們的分析,他們發現過度輻照度(OI)條件會導致晴空光譜的紅移和藍移。他們解釋說:“根據晴空的平均光子能量,由過輻照條件引起的紅移會導致不同的光譜分布。”他們補充說,光譜紅移表明云層對直接正常輻照度的增強。
研究報告的合著者Jan Amaru Töfflinger說:“我們認為光伏產業需要對過輻照度對光伏系統運行的影響進行定量評估,而這才剛剛開始。陽光輻照度的突然變化使得有必要改善光伏逆變器和MPPT算法的響應時間,既要利用輻照度的增加,又要避免因過輻照度事件產生的大電流而加熱電纜、保險絲和光伏組件。”
Töfflinger還強調,巴西經常出現過輻射情況,可能對光伏電站產生技術和經濟影響。他總結說:“我們已經聯系了巴西的研究人員伴,到目前為止,巴西的大多數論文都是關于過輻照條件對光伏電站的影響。他們表示,他們非常清楚潛在的風險,并在加大光伏逆變器和保護保險絲的尺寸方面采取了預防措施。”
該研究小組由秘魯天主教大學、德國亥姆霍茲材料與能源公司和西班牙Jaén大學的科學家組成。