新的测试系统可能成为光伏物联网
由亚利桑那州立大学的研究人员开发的一种用于长期测量可扩展光伏系统中太阳能性能的新系统，代表了互连电力输送成本和寿命方面的突破。
在开发太阳能电池时，它们会在实验室中进行“电流-电压”测试，然后再部署到户外的面板和系统中。一旦安装在户外，它们通常不会再次测试，除非系统出现重大问题。新的测试系统 Suns-Voc 可测量系统电压与室外环境中光强度的关系，从而实现实时性能测量和详细诊断。
“然而，在实验室内，一切都受到控制，”亚利桑那州立大学电气工程博士生和研究生助理亚历山大·基拉姆解释说。“我们的研究已经开发出一种方法，可以使用 Suns-Voc 来测量太阳能电池板在现实世界中处于户外并受天气、温度和湿度影响时的退化情况，”他说。
当前的光伏模块在 80% 的效率下的额定使用寿命为 25 年。目标是将该时间框架延长至 50 年或更长时间。
“这种监测系统将为光伏制造商和大型公用事业设施提供调整设计以提高效率和寿命所需的数据类型，”焦耳的“使用户外 Suns-Voc 监测光伏系统性能”一书的主要作者 Killam 说。.
例如，用于测量室外太阳能效率的大多数技术都要求您断开电力传输机制。新方法可以在日出和日落期间每天自动测量，而不会干扰电力输送。
“当我们 20 年前开发光伏时，面板很昂贵，”负责亚利桑那州立大学太阳能实验室硅部门的副研究教授斯图尔特鲍登说。“现在它们足够便宜，我们不必担心面板的成本。我们更感兴趣的是它们如何在不同环境中保持性能。
“迈阿密的一位银行家为光伏系统承保，想知道该系统在迈阿密的表现如何，而不是在亚利桑那州的凤凰城。”
“天气对亚利桑那州光伏系统的影响将与威斯康星州或路易斯安那州的情况大不相同，”现任国家可再生能源实验室的合著者和材料科学博士研究生约瑟夫·卡拉斯说。“从各种气候和地点收集数据的能力将支持普遍有效的太阳能电池和系统的开发。”
研究团队能够在 ASU 的研究园区设施测试其方法，那里的太阳能实验室主要由太阳能供电。对于下一步，该实验室正在与加利福尼亚的一家发电厂进行谈判，该发电厂希望为其功率配置增加一兆瓦的硅光伏。
该系统可以远程监控更大的互连系统的可靠性和寿命，将成为电力行业的重大突破。
ASU 太阳能实验室硅异质结研究负责人 Andre' Augusto 表示：“大多数住宅太阳能屋顶系统不归房主所有，而是归公用事业公司或经纪人所有，在监测光伏效率方面具有既得利益。”论文的共同作者。
“同样，随着购物中心甚至计划中的住宅社区的开发商开始将太阳能纳入他们的建设项目，对大规模监控的兴趣将会增加，”奥古斯托说。
根据鲍登的说法，这一切都与数据有关，尤其是当它可以被自动和远程监控时——银行家的数据、开发商的数据和公用事业提供商的数据。
鲍登说，如果比尔盖茨的智慧城市计划在距离亚利桑那州七叶树凤凰城约 30 英里的地方使用该团队的测量技术，“它可能成为光伏的物联网”。
本材料基于美国国家科学基金会 (NSF) 和能源部 (DOE) 根据 NSF CA No. EEC-1041895 主要支持的工作。
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新能源
2021-06-11
