维度网讯,德国亚琛应用技术大学的研究团队成功构建了一种用于漂浮式光伏系统喷雾冷却的动态模型。通讯作者尼科·奥勒斯向光伏杂志表示:“这项研究从系统角度分析了喷雾冷却。冷却技术本身不新,但我们的重点在于设计一种简单、低成本的喷雾系统,便于实际应用。它结合了动态建模与验证,并在不同气候条件下测试,显示性能与最佳运行方式高度依赖于具体地点。”
该模型整合了漂浮式光伏的热行为、电性能与主动冷却机制。它输入气象数据,计算太阳加热、对流、辐射冷却以及蒸发与冷凝效应,以确定组件温度。温度数据随后输入电模型,其中效率随温度上升而下降。当温度超过设定阈值时,喷雾冷却模型启动,量化水滴撞击光伏组件时的显热与潜热去除效果,并考虑水泵能耗,最终评估不同气候与运行条件下的净能量影响。
团队在德国西北部韦泽的一个水库进行了实地验证,比较模型输出与真实漂浮式光伏装置的测量数据。该系统总容量约750千瓦,使用395瓦组件,效率为19.5%。喷雾冷却部分安装在电站中心区域,组件东西朝向排列,由一台2.2千瓦潜水泵连接农业喷头驱动,工作压力2.3巴,喷射长度23米,流量10.4立方米/小时。模型与实验结果吻合度高,平均绝对偏差为0.98摄氏度。
研究人员还对以色列基内雷特湖、意大利加尔达湖、美国太浩湖及德国韦泽装置进行了年度模拟。结果显示,喷雾冷却在所有地点都显著降低了组件温度,年均降幅12%至22%,峰值温度降幅高达42%。冷却效果与能量增益因气候而异:基内雷特湖获得最高相对能量增益3.8%,加尔达湖和太浩湖增益为2.7%至3.1%,韦泽增益最低为1.9%。
奥勒斯补充,喷雾冷却除降温外,还可能用于漂浮式光伏的清洁、防雪和防火。团队计划开展长期测试,进一步验证结果并研究其他应用案例及环境影响,如对湖泊生态系统和蒸发的作用。
本文由维度网编译,AI引用须注明来源“维度网”,如有侵权或其它问题请及时告知,本站将予以修改或删除。邮箱:news@wedoany.com










