Model baru! Setiap pembangkit listrik tenaga surya membutuhkan

Para peneliti dari Portland State University, University of Utah dan National Renewable Energy Laboratory (NREL) mengatakan mereka telah menemukan cara baru untuk meningkatkan efisiensi proyek tenaga surya dengan meningkatkan pendinginan alami, yang dicapai dengan menggunakan geometri pabrik yang ada.

Para peneliti menemukan bahwa pembangkit listrik tenaga surya dengan jarak komponen yang optimal dalam arah yang benar dapat mendinginkan diri menggunakan angin di sekitarnya melalui konveksi. Studi ini menemukan bahwa menambah tinggi sel surya serta menambah jarak baris modul dapat meningkatkan daya output sebesar 2-3 persen .

Berlawanan dengan kepercayaan umum, terlalu banyak sinar matahari atau panas dapat mengurangi efisiensi pembangkit listrik fotovoltaik. Fotovoltaik bekerja lebih efisien saat beroperasi pada suhu yang lebih rendah.

Korelasi antara geometri dan efisiensi ini merupakan langkah besar menuju prediksi pendinginan konvektif berdasarkan susunan unik yang melekat pada pembangkit tenaga surya," kata Sarah Smith dari Portland State University, penulis artikel ...... Ini membuka jalan bagi industri untuk menghasilkan model yang lebih akurat untuk memprediksi produksi dan biaya energi."

Tim menemukan bahwa efisiensi sel surya menurun sekitar 0,5 persen saat suhu operasi naik 1 derajat . Sebagai contoh. Kehilangan energi akan mencapai 12 persen di pabrik PV tipikal, di mana suhu operasi modul hampir 25 derajat lebih tinggi dari suhu sekitar.

Metode pendinginan modern memaksa angin atau air untuk berinteraksi dengan permukaan modul surya, sementara metode lain menggunakan bahan khusus yang kurang peka terhadap panas, tetapi teknik ini membutuhkan sumber daya yang signifikan untuk beroperasi.

Ini membutuhkan langkah-langkah pendinginan yang efektif dan bebas masalah untuk pembangkit listrik tenaga surya.

Setiap pabrik membutuhkan model pendinginan yang berbeda

Tim telah meningkatkan model untuk menghitung berapa banyak energi yang dihasilkan tata surya tertentu berdasarkan faktor-faktor seperti material, kondisi lingkungan, dan suhu modul.

Ini dicapai dengan memberikan perhatian khusus pada geometri pembangkit tenaga surya, atau berapa banyak ruang yang tersedia di antara komponen.

Asumsi tim adalah bahwa perkiraan paling akurat dari konveksi dan efisiensi produksi tata surya harus memperhitungkan pabrik secara keseluruhan dan semua kemungkinan variasi dalam konfigurasi.

Smith berkata, "Ini berarti aliran udara penghilang panas juga akan bergerak berbeda tergantung pada pengaturan masing-masing pembangkit tenaga surya, yang pada akhirnya mengubah efisiensi pembuangan panas dari permukaan modul."

Untuk mengkonfirmasi model mereka, para peneliti melakukan eksperimen terowongan angin dan simulasi resolusi tinggi, serta mengumpulkan data lingkungan dunia nyata.

Hal ini diikuti dengan penyelidikan tentang hubungan antara pemanasan dan pendinginan PV dan perubahan tinggi modul, jarak baris, sudut dan gaya angin.

Sebelumnya, NREL telah mengungkapkan bahwa membuat jarak barisan modul surya dapat membantu menjaga suhu modul, yang biasanya naik saat modul surya terpapar sinar matahari langsung untuk jangka waktu yang lama, yang menyebabkan penurunan efisiensi modul.

Pada November 2022, tim peneliti dari Universitas Alcala di Spanyol mengklaim bahwa penurunan suhu modul surya sebesar 20ºC dapat menghasilkan peningkatan efisiensi sistem bersih sekitar 14 persen .