Jei tyrinėjate saulės energiją, galbūt prisimenate vieną pirmųjų praktinių klausimų, kurį svarstėte galvodami apie saulės energiją kaip realų atsinaujinančios energijos šaltinį, net jei negalvojote apie saulės energiją konkrečiai. Šie klausimai yra praktiniai, pavyzdžiui, kokį efektyvumą užtikrintų saulės elementas, kai lauke lyja. Tiesą sakant, lietaus debesis reikš debesis, mažiau saulės šviesos ir trumpesnes saulėtas valandas.

Paprastas atsakymas yra tas, kad saulės baterijos iš tikrųjų praranda efektyvumą per liūtį, bet neišsijungia. Kartais lietus gali būti netgi naudingas geresniam našumui. To priežastys nėra tokios paprastos ir reikia išsiaiškinti, iš kur iš tikrųjų gaunama saulės energija, kaip liūties metu veikia saulės šviesą, ir įvertinti faktinius duomenis.

Kaip saulės baterijos veikia ne idealiomis oro sąlygomis

Saulės elementai veikia šviesą, o ne šilumą. Tai svarbiau, nei daugelis žmonių supranta. Fotovoltiniai elementai saulės šviesoje paverčia fotonus elektros srove. Tiesioginė saulės šviesa yra efektyvesnė, tačiau išsklaidyta saulės šviesa, kurią atspindi debesys, vis tiek turi energijos.

Lietingomis dienomis būdingas didelis debesuotumas. Dėl to sumažėja saulės energijos kiekis, pasiekiantis saulės baterijos paviršių. Debesys neuždengia visų šviesų. Tiesą sakant, debesys išsklaido šviesas. Tai susilpnėjusi šviesa, tačiau ji vis tiek gali sužadinti saulės elementus. Taigi galima daryti išvadą, kad saulės baterija vis tiek gamins energiją ir lyjant.

Kitas dažnai nepastebimas aspektas yra temperatūra. Saulės baterijos veikia šiek tiek geriau esant žemesnei temperatūrai. Lietus turi įtakos temperatūrai, kuri ją tam tikru mastu sumažina. Taigi, yra poveikis gamybai, bet ne jos nutraukimui.

Kaip efektyvumas atrodo lietingą dieną

Nėra vieno efektyvumo rodiklio, kurį būtų galima apibendrinti visoms lietingoms dienoms. Taip yra todėl, kad gamybos kiekis priklauso nuo kritulių intensyvumo, debesų storio, paros laiko, plokščių orientacijos ir naudojamos sistemos. Tačiau yra gerai dokumentuotos gairės dėl našumo lygių.

Kai lyja debesuota, saulės elementų našumas esant giedram dangui gali svyruoti nuo 30 % iki 60 %. Tačiau lyjant stipriai ir esant dideliam debesuotumui, jų našumas gali sumažėti iki 10 %–25 %. Nors retais atvejais, lyjant debesuotai, jų našumas gali sumažėti iki nulio, tačiau dienos šviesoje taip nenutinka.

Jungtinių Valstijų Energetikos departamento leidinys 5 būdai, kaip gauti saulės debesuotą dieną teigia, kad saulės elementai skirti panaudoti tiek tiesioginius, tiek išsklaidytus saulės spindulius; tai paaiškina, kodėl saulės energija toliau generuojama net ir tada, kai saulės šviesą užstoja debesys. Dėl šio aspekto saulės energija veiksminga lietingose ​​vietose.

Kritulių intensyvumas ir jo poveikis

Silpnas lietus ir apsiniaukę

Dienomis, kai lyja nedaug ir lyja tolygiai, debesys gali būti retesni. Išsklaidyti saulės spinduliai bus santykinai stipresni, o saulės baterijų efektyvumas gali padidėti. Dauguma sistemų ir toliau tieks didelę dalį dienos energijos.

Stipraus lietaus ir audros sąlygos

Per liūtis, dėl storų debesų, sumažėja apšvitos kiekis. Efektyvumo sumažėjimas yra labiau pastebimas, o energijos gamyba galės patenkinti tik dalį poreikio. Tačiau ši sąlyga trunka tik per liūtį.

Trumpalaikiai lietūs ir visos dienos lietus

Trumpi lietūs gali neturėti didelės įtakos per dieną gaunamai energijai. Tinklas gali prarasti dalį gamybos per lietų, tačiau tai kompensuoja šviesesniu laiku prieš arba po lietaus. Lietus visą dieną lemia mažesnį bendrą kiekį, tačiau šiuolaikiniai tinklai yra projektuojami atsižvelgiant į metinį bendrą kiekį, o ne į didžiausią bendrą kiekį dienos metu.

Saulės energijos prognozavimas lietingu oru

Tikslus prognozavimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti tinklo stabilumą ir planavimą. Debesuota ir lietinga aplinka turi įtakos produkcijos kintamumui, nors jis nėra nenuspėjamas. Pažangūs prognozavimo metodai gali atsižvelgti į tokius veiksnius kaip debesuotumas, krituliai ir esama patirtis, kad būtų galima prognozuoti produkciją.

Tyrimas, pavadintas Saulės energijos prognozavimas esant skirtingoms oro sąlygoms, kurį per NCBI paskelbė Nacionaliniai sveikatos institutai, iliustruoja potencialą tiksliai numatyti saulės šviesos gaminamą elektros energiją net ir lietingomis bei debesuotomis sąlygomis, nes galima veiksmingai atsižvelgti į su lietumi susijusius svyravimus. Tyrimas patvirtino hipotezę, kad lietus turi reikšmingą, o ne atsitiktinį poveikį elektros energijos gamybai.

Tai iš esmės reiškia, kad komunalinių paslaugų įmonės ir nekilnojamojo turto savininkai gali planuoti lietingoms dienoms neatsižvelgdami į protarpinio saulės energijos tiekimo galimybę.

Ar lietus gali paveikti saulės baterijas?

Lietus nepažeis saulės baterijų. Jos sukurtos taip, kad būtų atsparios vandeniui, drėgmei ir temperatūrai. Dauguma baterijų yra veikiamos daug atšiauresnių sąlygų nei lietus, pavyzdžiui, stiprių audrų ir vėjo.

Iš tiesų, kartais lietus tampa gana naudingas. Dulkių ir kitų dalelių, kurios nusėda ant saulės baterijų paviršių, valymas vyksta natūraliai, kai lyja. Kai kuriais atvejais tai gali padidinti gamybos efektyvumą ir pagaminti šiek tiek daugiau energijos, palyginti su tuo, kas buvo prieš pradedant gamybą.

Tačiau vietovėse, kuriose nuolat lyja, šis gebėjimas valyti savarankiškai gali palengvinti priežiūros reikalavimus, palyginti su regionais, kurie visada yra sausi ir dulkėti ir kuriuos reikia valyti rankomis.

Saulės baterijų efektyvumas per metus

Vertinant saulės energiją, nereikėtų per daug sureikšminti atskirų lietingųjų dienų. Saulės energijos sistemos yra parenkamos pagal vidutinę metinę gamybą. Saulėtos dienos paprastai kompensuoja debesuotas dienas.

Daugelyje klimato juostų kritulių periodai gali būti maždaug tuo metu, kai dienos šviesa būna maksimali arba saulės kampas yra didžiausias, taip kompensuojant nuostolius. Daugelyje vietų, kuriose iškrenta daug kritulių, pavyzdžiui, Šiaurės Europoje ar Ramiojo vandenyno šiaurės vakaruose, saulės energija vis dar gali būti ekonomiškas pasirinkimas dėl savo stabilumo.

Štai kodėl atliekant įrengimo vertinimus daugiausia dėmesio skiriama ilgalaikiams apšvitos modeliams, o ne oro sąlygoms. Taip yra todėl, kad kelios mažo našumo dienos neturės įtakos ilgalaikiam sistemos veikimui.

Dažni klaidingi supratimai apie lietaus ir saulės energiją

Vienas iš mitų yra tas, kad saulės baterijos negali veikti lyjant. Tai netiesa. Jos veikia tol, kol yra šviesa.

Dar vienas klaidingas supratimas – didelis kritulių kiekis netinka saulės energijai gaminti. Iš tikrųjų daugelyje saulės energiją naudojančių regionų iškrenta kritulių. Svarbiausia yra bendras saulėtų dienų skaičius per metus, o ne debesuota diena.

Galiausiai, taip pat daroma prielaida, kad kritulių poveikis sistemos efektyvumo mažėjimo požiūriu visada yra neigiamas. Nors tiesa, kad krituliai veikia saulės spinduliuotės intensyvumą, taip pat tiesa, kad jie turi netiesioginį teigiamą poveikį plokščių aušinimui ir valymui.

Praktinės rekomendacijos namų savininkams ir įmonėms

Jei domitės saulės energija ir nerimaujate dėl lietingų dienų, pateikiame keletą realių svarstymų, kaip viską sugrąžinti į realybę.

Pirma, galite prognozuoti sumažėjusius gamybos pajėgumus lyjant, tačiau neturėtumėte gaminti nulinės energijos. Taip yra todėl, kad jūsų energetikos sistema vis dar veikia visą dieną.

Antra, buvo nuspręsta sutelkti dėmesį į metinį energijos kiekį, o ne į tai, kas vyksta per vidutinį paros ciklą. Taip nustatomi saulės energijos įrenginių dydžiai ir kaip jie matuojami.

Trečia, būtina pripažinti, kad lietus gali sumažinti priežiūros poreikį ir padėti plokštėms efektyviai veikti, kai oras pagerėja.

Galiausiai, jei energijos suvartojimas jums svarbus net ir esant nepalankioms oro sąlygoms, galite naudoti saulės energiją kartu su baterijomis, kuriose perteklinė energija kaupiama saulėtomis dienomis ir panaudojama lietingomis dienomis.

Tačiau kiek efektyvi ta saulės baterija lietingomis dienomis? Ne tokia efektyvi kaip saulėtomis dienomis, bet tikrai ne neefektyvi. Lietus ir debesuotumas sumažina saulės šviesos intensyvumą ir lemia mažesnę gamybą, tačiau vis tiek leidžia gaminti energiją iš išsklaidytos šviesos. Daugeliu atvejų įrodyta, kad lietus padidina saulės baterijų našumą.

Kalbant apie saulės energiją, reikia žinoti, kad reikia vertinti ją ilgalaikio vidurkio, o ne orų požiūriu. Esmė ta, kad jei norite gauti patikimą atsakymą, turite peržiūrėti savo regione vyraujančius saulės energijos duomenis. Pagal tai reikėtų atsižvelgti ir į kritulius.