Дифузно лъчение и влиянието му върху фотоволтаиците - SHIELDEN

Дифузната радиация и нейното влияние върху фотоволтаиците

През есента и зимата дифузната радиация има голямо влияние върху добива на фотоволтаичната система. Тази статия обяснява какво се има предвид под дифузна радиация и колко висока е тя в САЩ.

Какво е дифузна радиация?

Дифузната радиация е слънчева радиация, която не достига земната повърхност директно от слънцето. Слънчевите лъчи се абсорбират и разпръскват от облаци, въздушни молекули, аерозоли и атмосферни частици, преди да достигнат земята. Това разсейване кара слънчевите лъчи да достигат земната повърхност под различни ъгли.

Заедно с пряка радиация, дифузната радиация образува глобална радиация.

Каква е разликата между дифузно лъчение и директно лъчение?

За разлика от дифузната радиация, пряката радиация достига земната повърхност директно от слънцето без разсейване и е по-интензивна и концентрирана.

Как се измерва дифузната радиация?

Пиранометрите се използват за измерване на глобалната радиация, която е резултат от комбинацията от пряка и непряка слънчева радиация. Чрез използване на сенчест пръстен или диск за блокиране на пряката слънчева радиация, пиранометърът може да измерва дифузната слънчева радиация, която се разпръсква от въздушни молекули, частици и облаци.

Колко висок е делът на дифузната радиация в САЩ?

Дифузната радиация представлява 50% от глобалната радиация в САЩ. През лятото преобладава пряката радиация, докато през зимата до земята достига предимно дифузна радиация.

Когато небето е ясно, глобалната радиация в САЩ е около 1,000 W/m², повечето от които се състоят от пряка радиация. С увеличаване на облачността се увеличава делът на дифузната радиация.

Метеорологични условия Лято Зима
Ясно небе 1,000 W / m² 500 W / m²
Слаба облачност 600 – 800 W/m² 300 – 400 W/m²
Слаба до умерена облачност 300 – 600 W/m² 150 – 300 W/m²
Силна облачност 100 – 300 W/m² 50 – 150 W/m²

Какви фактори определят дифузното излъчване?

Съотношението на дифузната радиация се определя от два влияещи фактора. В дългосрочен план местоположението е решаващо, тъй като глобалната радиация е по-силна, колкото повече се приближавате до екватора. В краткосрочен план дифузната радиация се определя от облаци, въздушни молекули, аерозоли и атмосферни частици.

Какво влияние има дифузната радиация върху работата на фотоволтаиците?

Като цяло, дифузната радиация води до по-нисък добив на фотоволтаичната система в сравнение с ясни, слънчеви дни с висок дял на пряка радиация. Въпреки това, в умерения климат, където често е облачно, продукцията може да бъде значителна през цялата година.

По-долу са някои точки, които илюстрират това влияние:

Намален интензитет: дифузната радиация е по-малко интензивна от пряката слънчева радиация. Това означава, че енергията, която удря фотоволтаичните модули, е по-ниска, което води до по-ниско производство на електроенергия;

По-равномерно разпределение: От друга страна, дифузната радиация е по-равномерно разпределена и достига до модулите от различни посоки. Това може да бъде от полза за инсталации, които не са оптимално ориентирани към слънцето;

По-добра производителност с определени технологии: Някои фотоволтаични технологии, като тънкослойни клетки, могат да реагират по-добре на дифузна радиация, отколкото конвенционалните кристални силициеви клетки. Това означава, че тези технологии работят относително по-добре в облачни дни.
По-ниски температури: Облачните дни често са по-хладни, което може да подобри ефективността на фотоволтаичните модули, тъй като високите температури влияят на работата им.

Поради относително високата дифузна радиация, фотоволтаичните системи в САЩ често са проектирани да се възползват максимално от тези условия. Това става чрез избор на подходящи технологии или регулиране на наклона и ориентацията на соларните модули.

Обратно към блога