目前全球迫切需要從化石燃料向可持續(xù)能源進(jìn)行大規(guī)模過渡，以防止環(huán)境危機(jī)。在各科學(xué)界的努力之下，太陽能電池已經(jīng)成為可再生能源領(lǐng)域的一顆新星，達(dá)到了接近傳統(tǒng)電網(wǎng)的運(yùn)行成本和性能。

盡管在光伏技術(shù)方面取得了顯著的進(jìn)步，但太陽能電池本身的性能，只是方程式的一部分。為了使太陽能發(fā)電項(xiàng)目得到資助和推廣，決策者需要提前知道所安裝的光伏系統(tǒng)將提供多少能量，這既是技術(shù)原因，也是管理原因。

當(dāng)然，由于太陽能電池是收集太陽輻射的設(shè)備，其太陽能到電能的轉(zhuǎn)換性能與各種外部因素有關(guān)，如云量、溫度和濕度。因此，預(yù)測一個(gè)光伏系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)將輸出多少電力并不是一個(gè)簡單的任務(wù)。

但在最近一項(xiàng)新研究中，印度研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)可以預(yù)測太陽能電池輸出的創(chuàng)新模型，比現(xiàn)有模型準(zhǔn)確得多，在太陽能系統(tǒng)的發(fā)電預(yù)測方面實(shí)現(xiàn)新突破。

研究方法是基于成熟的單二極管模型，它提供了足夠的準(zhǔn)確性而不需要太多計(jì)算的復(fù)雜性。所開發(fā)的模型可以考慮到三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)不同的太陽能電池參數(shù)，這取決于所需的精度水平。更重要的是，它考慮到太陽能電池元件隨時(shí)間推移的退化，這是以前模型沒有考慮到的地方。

為了測試模型在實(shí)際條件下的準(zhǔn)確性，研究人員首先在一個(gè)受控的實(shí)驗(yàn)裝置中，使用A級(jí)太陽模擬器在一個(gè)測試的光伏組件上確定了模型參數(shù)值。一旦確定了參數(shù)并進(jìn)行了預(yù)測，他們就研究了一個(gè)太陽能光伏組件，然后研究了安裝在哈米爾普爾(Hamirpur)國家技術(shù)學(xué)院能源和環(huán)境工程中心屋頂上的1千瓦p光伏系統(tǒng)。從那里，研究人員收集了數(shù)據(jù)來驗(yàn)證他們模型的預(yù)測。

結(jié)果非常樂觀，因?yàn)樾履Ｐ偷念A(yù)測比以前的更準(zhǔn)確。此外，研究人員注意到模型中應(yīng)包括的太陽參數(shù)數(shù)量，以便在不同的溫度和太陽輻射強(qiáng)度(換句話說，隨著一天中的時(shí)間、季節(jié)和天氣條件)下產(chǎn)生最佳預(yù)測，這些見解將有助于未來的太陽能研究。

研究人員表示，這個(gè)新模型可能有助于開發(fā)能夠預(yù)測每日、每月和每年太陽能發(fā)電量的光伏發(fā)電預(yù)測軟件，這是計(jì)算電力供應(yīng)、需求分布，以及營銷光伏系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。

據(jù)研究人員稱，這項(xiàng)研究最終還可以幫助提高大型太陽能發(fā)電廠的太陽能電池和光伏技術(shù)效率。根據(jù)預(yù)見的能源生產(chǎn)和所選擇的技術(shù)，人們可以估計(jì)一個(gè)特定項(xiàng)目的總支出和投資回報(bào)期。

題為A power prediction model and its validation for a roof top photovoltaic power plant considering module degradation的相關(guān)研究論文發(fā)表在《太陽能》上。