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德國(guó)研究人員研究了垂直光伏系統(tǒng)如何在需求較高的時(shí)期提供更多的電力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與農(nóng)業(yè)活動(dòng)的更高程度的整合。


萊比錫應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的科學(xué)家研究了在德國(guó)能源市場(chǎng)大規(guī)模部署垂直東西向光伏系統(tǒng)的潛在影響。他們發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的地面光伏電站相比，這種裝置可以在穩(wěn)定該國(guó)電網(wǎng)方面產(chǎn)生有益效果，同時(shí)允許與農(nóng)業(yè)活動(dòng)更好地整合。

研究人員使用了丹麥奧爾堡大學(xué)開(kāi)發(fā)的EnergyPLAN模型。它通常用于每小時(shí)模擬國(guó)家能源系統(tǒng)的運(yùn)行，包括電力，供暖，制冷，工業(yè)和運(yùn)輸部門。它有助于預(yù)測(cè)到2030年德國(guó)能源系統(tǒng)在更多垂直光伏發(fā)電方面可能是什么樣子。

“只有兩個(gè)參數(shù)是系統(tǒng)變化的：首先，不同光伏變體的裝機(jī)功率份額，”學(xué)者們說(shuō)，并指出他們沒(méi)有考慮太陽(yáng)能跟蹤器。其次，考慮了兩種情況，其中要么集成了大規(guī)模電力存儲(chǔ)，要么不集成。

對(duì)于傳統(tǒng)的地面安裝系統(tǒng)，科學(xué)家們考慮了20度的傾斜角度和平均估計(jì)的能量產(chǎn)量1，020 Wh / W。對(duì)于雙向垂直東西向系統(tǒng)，它們假設(shè)雙面因子為90%，年能量產(chǎn)率為999 Wh / W，而對(duì)于具有南北方向的垂直系統(tǒng)，年能量產(chǎn)率為926 Wh / W。

“在我們的模型中，2030年的電力需求增加到1，214 TWh / a，主要取決于節(jié)能和燃料轉(zhuǎn)換的假設(shè)，”他們說(shuō)。“最大的不確定性在于建筑和工業(yè)的供熱。

他們還考慮到雙面面板的成本較高，以及由于遮陽(yáng)效應(yīng)，垂直安裝的每個(gè)區(qū)域的可安裝功率較低，因?yàn)槟K行距離通常在8米到12米之間，這反過(guò)來(lái)又增加了布線成本。

“由于生物多樣性的促進(jìn)，土地本身的額外成本必須與保留的農(nóng)業(yè)用地或利益分擔(dān)，”他們說(shuō)。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，垂直光伏系統(tǒng)可以將太陽(yáng)能發(fā)電量轉(zhuǎn)化為冬季更高的電力需求和更多的電力供應(yīng)，從而減少太陽(yáng)能棄光。

“如果將1 TW充放電功率和1 TWh容量的電力存儲(chǔ)集成到能源系統(tǒng)模型中，則效果降低為CO2節(jié)省高達(dá)210萬(wàn)噸/年，70%垂直東西向和30%傾斜朝南的模塊，“他們說(shuō)。“最后，雖然對(duì)于一些人來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)70%的垂直發(fā)電廠的利率似乎不切實(shí)際，但即使較低的利率也會(huì)產(chǎn)生有益的影響。

他們?cè)?ldquo;將垂直太陽(yáng)能發(fā)電廠整合到未來(lái)的德國(guó)能源系統(tǒng)中，發(fā)表在Smart Energy”中，描述了他們的發(fā)現(xiàn)。本文的意圖絕不是暗示未來(lái)所有公用事業(yè)光伏系統(tǒng)都將垂直安裝，“他們總結(jié)道。“更確切地說(shuō)，一個(gè)新的機(jī)會(huì)被突出了。垂直光伏系統(tǒng)可以支持整個(gè)能源系統(tǒng)。 

原標(biāo)題：垂直東西向光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定作用