導航
首頁
原創
首腦
數碼
白電
黑電
生活家電
兩凈電器
廚衛電器
新能源

陰天雪天都能發電!日本太陽能板在雪地的應用發展

2019-05-21 22:25:00  來源:百家號 

由于再生能源電價補貼逐年降低,與便宜的外國制品,日本太陽光電關連企業,近年來并不好過。激烈的競爭環境,就像大雪一般嚴苛;該如何險地求生?雪地太陽能板的裝設,是廠商的挑戰與可能。

太陽能發電作為清潔能源的重要支柱,已經得到越來越多國家的支持和使用,但是有許多人會問:陰天發電量能不能滿足使用。其實,陰天也是太陽能板會考慮的發電環境,德國聯邦環境廳屋頂采用的太陽能板便是如此(見下圖),且整棟建筑基本上不需另外買電(ZEB、凈零能耗住宅)。

1558406016619.jpeg

德國聯邦環境廳2013年采用的太陽能板在陰天也發電。擷取自影片。影片來源: Channel Panasonic - Official

事實上,太陽能板的應用,不但顧慮到陰天的狀況,連會下雪的地方,都有各式各樣的進展。國土內不少雪地的日本,自推行再生能源后,雪地鋪設太陽能板的規劃,接二連三地展開,其中不乏規模數一數二的案例。簡單地說,“太陽能板能用的地方,比你想得多更多。”

在介紹日本在雪地鋪設太陽能板有哪些巧思之前,先介紹日本北邊國土的代表、北海道的日照狀況。或許有不少人以為,高緯度地帶不利于太陽能,其實不然。北海道有很多日照量豐富的地方,有的還超過東京、大阪等城市;且因為氣溫低,太陽能板溫度不容易上升,不影響發電效率。加上地廣人稀,鋪設規模在全國名列前茅。

而在各縣降雪量第一的山形縣,積雪量大,日照時間短,但夏天最高溫卻又超過40度,嚴冬和酷夏各有問題要解決。在積雪的問題上,架設角度和高度與一般不同,例如一部分角度增加到40度,高度增加到1.8~2米,視情況再調整到最佳化。高溫問題,則添購了外國制的相應制品。受氣候變化影響,日本東北降雪量增加,山形縣在太陽能的實作,可望為類似狀況的縣市提供參考。

1558406035907.jpeg

融雪太陽能系統。圖片來源:環境システムヤマノ

俗話說水來土淹。面對積雪,不難想到直接用熱融掉的方法。在福島縣須賀川市,年輕人越來越少,老人在爬屋頂除雪時又容易發生意外。人力除雪格外困難。部份家戶因此裝設加熱器來除雪,但加熱器需要化石燃料,要花錢又會增加環境負擔。于是,和防止高熱的太陽能板恰好相反,當地太陽能板制造商開發了會發熱的太陽能板,配備降雪傳感器,一察覺到就會自動發熱除雪。

1558406159160.jpeg

會發熱的太陽能板,配備降雪傳感器,一察覺到就會自動發熱除雪。圖片來源:環境システムヤマノ

積雪落在太陽能板上會擋光,落在地上卻會反光。在北海道最北的稚內市,這里的太陽能發電廠,除了實驗用哪個角度設置能夠最佳化,還采用了正反兩面發電的太陽能板,冬天時吸收地面反光,融雪后因為地上的貝殼的反光等等,仍然能夠反面發電,估計可以提升1~3成的發電量。

以上幾種因應雪地的太陽能板設置方式,尚有諸多細節。比方說,即便都是多結晶硅太陽能板,也會因為制造商的不同,影響積雪的容易程度,得依現場狀況調整,采購不同款式的太陽能板做混合搭配。又,因為鋰離子電池在低溫下容易出問題,而采用混合鉛電池的蓄電池制品。又或者,同樣是發熱融雪設備,各地做法也不盡相同。

1558406179162.jpeg

雪鞋底的落雪發電裝置。圖片來源:UCLA。

雪地占地球面積的三成,其上鋪設太陽能板,對于再生能源的普及,有重要的意義。而為克服落雪對發電效率的負面影響,加利福尼亞大學洛杉磯分校UCLA,劃時代地開發落雪即發電的太陽能板。發電的原理是摩擦起電,讓落雪在接觸到太陽能板時交換電子、產生能量;其中落雪發電的裝置,還能應用在冬季運動用品,評估運動員的表現(上圖)。

在雪地應用太陽能板的例子里,可以看到各式各樣的發明與因地制宜。一部份案例,因為當地制造商追加適應雪地的功能,獲得了訂單;也有別的案例,同樣為了適應雪地,采購國外的制品。不管是國內廠商或外國廠商,只要符合消費者的需求,便能獲得訂單。

由于再生能源電價補貼逐年降低,與便宜的外國制品,日本太陽光電關連企業,近年來并不好過。激烈的競爭環境,就像大雪一般嚴苛;該如何險地求生?雪地太陽能板的裝設,是廠商的挑戰與可能。

相關文章


掃描以上微信二維碼 加關注

中國家電市場網(微博:@家電市場雜志,微信:家電郡 jdscjdsc)自成立以來就秉承新銳、高端、專業的宗旨,以敏銳的視角報道家電新聞、深入的觀點解讀行業趨勢、強大的團隊構建品牌運作,致力于互聯時代傳播品牌的價值。

  • 驗證碼:

最新文章

  關于我們

新浪微博 微信 頭條
jj斗地主下载