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组件放在高压线附近,会显著影响其发电效率?

国际太阳能光伏网  来源:PV兔子  日期:2018-06-12

中国光伏圈的这一周真是激荡的一周。虽然迷茫愤怒困惑失望五味杂陈,日子还是要过的。除非自甘堕落破罐子破摔全球气候异常雾霾可持续发展人类物种延续都不在乎了,否则长远来看,再生能源是一定会大踏步发展的。我国目前2%不到的光伏发电占比,离发达国家的15%差别巨大。无论短期如何震荡洗牌,长期来看光伏一定是高速持续发展的产业。

一方面光伏赖以生存的社会政治经济是如此复杂,但另一方面光伏得以存在的肖克莱极限麦克斯韦方程薛定谔定理拉普拉斯变换是会不变的。

高压线

你如果说你的家在高压线附近,搞得你腰酸背痛腿抽筋,浑身都不爽,我会笑着摇头对你说:那是一个迷思,是你的心理作用。可万万没想到,希腊的一个研究学者一拍脑门,说把组件放在高压线附近,会显著影响其发电效率!既然发表在了严肃的学术刊物上(Fathabadi,Solar Energy,2018),在这里分享一下他的脑洞。

 


 

理论依据

第一性的拍脑门分析是基于光伏太阳能电池的半导体物理结构。发射极、基极、PN结、内建电场,光照后的电子和空穴的定向分离,这些都是几十年来久经考验的光伏太阳能电池铁一样的基础理论。这里问题的关键是定向。只有电子和空穴以极快的速度,最短的距离跨过结区,被金属收集起来,再从导线流到外电路的时候,才能实现有效发电。路途上稍有耽误,不管是走得慢了还是走了弯路,都会有更高的几率被复合掉,变成了内耗,影响发电效率。

 


 

问题来了,如果有一个强交流电源,比如附近的高压电线,能够产生足够强的电磁场,强到可以把这些带电的电子空穴扯来扯去,扯偏了原来的轨道,会有什么后果?可能的后果就是载流子的有效传播距离变长了,迁移率变小了,移动更困难了,内耗更大了,发电效率变差了。

这还不是故事的全部。作者号称,低频交流电(50或者60赫兹)会把原本是非偏正光的太阳光,变成部分圆偏光,消光的效果会影响影响硅材料对光能的吸收,从而降低光电流。

 

 

实验论证

理论谁都可以提,最后毕竟还是要数据来说话的。作者弄到了一块尚德的STP300-24多晶组件(质量杠杠的!),用它来做了两个实验。第一个实验是把它放置在了离400 kV高压电线不同位置。结果惊人——对于496 A的高压线,当高压线从200米拉近到12米的时候,在同样的光热环境条件下,发电量整整少了60 W!

 


 

第二个实验比较了211 A的高压线和496 A的高压线,496 A高电流高压线的发电功率衰减整整大了一倍。

两个实验基本上做实了作者关于高压线影响的假设。作者提出观点,当建设光伏电站的时候,光伏板距离高压线应该至少间隔200米。

不知道光伏电站专家有没有这样的经验,请现身说法?

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