双面组件+跟踪器 雪地环境下提升35%发电量

加拿大西部大学的研究人员表示，通过使用双面太阳能组件而不是单面组件，每年的降雪影响可以从两位数减少到仅2%。

随着太阳能成本的下降，现在即使在北方腹地(加拿大)安装光伏电站也具有经济意义，但人们仍担心降雪对发电的影响。虽然太阳能电池板在较冷的温度下运行最佳，但覆盖在雪中的电池板将产生更少的电量，这被称为雪损失。加拿大安大略省西部大学进行的一项研究表明，如何利用太阳能系统克服积雪损失。

双面组件和单面组件的区别在于，双面组件吸收正面和背面的光线，而单面组件只能吸收正面的阳光。这项研究利用每小时发电数据分析了这两类组件系统的雪损失，包括发电量、太阳辐射和反射率（即太阳辐照漫反射的度量）。

研究人员发现，通过使用双面太阳能组件而不是单面太阳能组件，每年的降雪量影响可以从两位数减少到仅仅 2%。与传统的单面太阳能系统相比，双面太阳能系统提升了19%，主要来自于雪的反射。

这项研究是在一对同时使用单面和双面组件的太阳能阵列上进行的，并在夏季和冬季生成数据以确定雪的损失。一台摄像机对准每个阵列来跟踪积雪。从2020年11月到2021年3月，总共分析了4826 张每个组件的图像。每天以 15 分钟的间隔拍摄 32 张图像。研究人员使用图像处理技术自动识别和量化每个模块上的积雪。

西部大学汤普森工程领导与创新中心信息技术与创新主席、首席研究员约书亚·皮尔斯表示，研究人员利用这些信息，将其与太阳辐照强度计量数据和组件输出的发电量数据相结合，以便找出雪对两个阵列的影响。

这项研究的两个主要结果是：1）双面基本上消除了雪的损失，因为它们比传统组件能更快地清理组件；2）冬季因雪反照率对双面组件有重大影响。结果发现，冬季单面雪损失平均为33%，每年为16%。

在恶劣的冬季条件下，双面系统的性能优于单面系统，因为冬季平均降雪量为16%，在最坏的情况下，年降雪量为2%。此外，在冬季，与单面系统相比，双面增益为19%。

皮尔斯说：“初步结果表明，双面太阳能系统的性能更好，但这项研究为美国北部和加拿大的单面太阳能系统敲响了警钟。很明显，所有北部太阳能发电厂都应该使用双面光伏。”。

两年前在桑迪亚国家实验室进行的一项先前研究对双面组件和跟踪器进行了研究，发现双面组件总体产生的能量比单面组件多14%，此外双轴跟踪器估计还能提高 35%至40%。

来源：美国光伏杂志