澳大利亚新南威尔士大学研究:光伏跟踪系统紫外线降解率更高
2026-04-07 13:57
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维度网讯,澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的研究团队开发了一种高精度紫外线辐照度模型,揭示光伏系统紫外线降解的关键驱动因素。该模型显示,当前测试标准低估了紫外线暴露,特别是在高辐照度地区和现代系统设计中。

研究人员指出,紫外线辐照度在全球范围内差异显著,从低于30 W/m²到超过80 W/m²不等。IEC 61215标准规定的紫外线剂量仅为15 kWh/m²,在某些地区不到两个月即可达到,而光伏组件实际寿命期的暴露量高出几个数量级。通讯作者Bram Hoex表示:“当前测试阈值过低,无法模拟长期现场条件,即使是增强协议也未能覆盖25-30年的运行。”

研究比较了固定倾角阵列和单轴跟踪(SAT)系统,发现跟踪系统由于全天朝向太阳,接收的紫外线辐射更多。在高辐照度沙漠地区,单轴跟踪系统可能暴露于比固定倾角系统多1.5倍的紫外线,导致降解率接近两倍。SAT系统的年紫外线驱动降解率高达0.35%,而固定倾角安装约为0.25%。这种差异在项目寿命期内可能累积为额外功率损失,影响光伏系统的经济性和性能。

相同光伏组件在不同安装位置的降解速率也显著不同,关键因素包括紫外线辐照度、温度、湿度和大气条件。热带和沙漠地区因高紫外线暴露与热环境压力结合,加速组件降解。Hoex强调:“紫外线暴露因位置和系统配置差异显著,在高辐照度地区,跟踪系统的降解率可能高达约两倍。在干旱和热带气候中,紫外线引起的降解约为每年0.25–0.35%,对长期性能损失有重要贡献。”

该高精度模型在论文“通过固定倾角和跟踪光伏系统的全球尺度建模缩小紫外线诱导光降解差距”中提出,发表于IEEE光伏期刊。研究旨在将降解机制与现场影响联系起来,通过加速测试和建模量化不同气候下的能源产量损失。

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