Secondo la BBC, il Regno Unito ha utilizzato l'energia del carbone per la prima volta in 46 giorni a causa di una diminuzione della produzione di energia solare. Il parlamentare britannico Sammy Wilson ha twittato: "In questa ondata di caldo, il Regno Unito ha dovuto accendere generatori a carbone perché il il sole è così forte che i pannelli solari hanno dovuto andare offline. Quindi, con tanto sole in estate, perché il Regno Unito ha avviato l'energia a carbone?
Sebbene sia corretto affermare che i pannelli solari sono meno efficienti alle alte temperature, questa riduzione è relativamente piccola e non è la ragione principale per l'avvio di centrali elettriche a carbone nel Regno Unito. Potrebbe sembrare controintuitivo, il calore estremo può ridurre l'efficienza dei pannelli solari. I pannelli solari convertono la luce solare in elettricità, non in calore, e quando la temperatura aumenta, la loro efficienza nel convertire la luce in elettricità diminuisce.
Possibili difficoltà con l'energia solare causate dall'aumento della temperatura
Mentre i pannelli solari prosperano in condizioni soleggiate, il calore eccessivo può presentare diverse sfide per l'efficienza e la longevità di un sistema di energia solare. Ecco alcune potenziali difficoltà causate dall'aumento delle temperature:
1. Diminuzione dell'efficienza: I pannelli solari convertono la luce solare in elettricità, non in calore. All'aumentare della temperatura, l'efficienza dei pannelli solari diminuisce a causa di un fenomeno noto come coefficiente di temperatura. Per ogni grado sopra i 25°C (77°F), la produzione di elettricità di un pannello solare può diminuire dallo 0.3% allo 0.5% circa.
2. Danno potenziale: Il calore eccessivo può potenzialmente danneggiare i pannelli solari nel tempo. Le alte temperature possono causare l'espansione e la contrazione dei materiali nei pannelli, portando a sollecitazioni fisiche che potrebbero causare crepe o altre forme di danno.
3. Durata della vita ridotta: L'esposizione continua a temperature elevate può accelerare il processo di invecchiamento dei pannelli solari, riducendone potenzialmente la durata e le prestazioni nel tempo.
4. Esigenze di raffreddamento: I pannelli solari possono richiedere ulteriori meccanismi di raffreddamento nei climi caldi, come un'adeguata ventilazione, dissipatori di calore o persino sistemi di raffreddamento attivi, che possono aggiungere complessità e costi all'installazione.
5. Aumento della domanda di energia: Le alte temperature spesso portano a un maggiore utilizzo di sistemi di condizionamento dell'aria, che possono aumentare la domanda di energia e esercitare ulteriore pressione sul sistema di energia solare per soddisfare tale domanda.
Come i pannelli solari stanno diventando meno efficienti in determinati climi
1. Climi ad alta temperatura: I pannelli solari funzionano al meglio in una condizione di test standard di 25 gradi Celsius (77°F). Man mano che la temperatura sale al di sopra di questo livello, l'efficienza del pannello solare diminuisce. Ciò è dovuto al coefficiente di temperatura negativo dei pannelli solari. In climi estremamente caldi, ciò può comportare una significativa riduzione della potenza erogata.
2. Climi polverosi o sabbiosi: Nelle regioni con molta polvere o sabbia nell'aria, i pannelli solari possono rapidamente ricoprirsi di uno strato di sporcizia. Questo strato può impedire alla luce solare di raggiungere le celle fotovoltaiche, riducendo l'efficienza del pannello. Per mantenere prestazioni ottimali è necessaria una pulizia regolare, che può aumentare i costi di manutenzione.
3. Climi nevosi o freddi: Sebbene i pannelli solari possano funzionare in modo più efficiente a temperature più fredde, forti nevicate possono coprire i pannelli, bloccando la luce solare e riducendo la produzione di energia. Inoltre, le ore diurne più brevi nei mesi invernali possono anche limitare la quantità di elettricità che può essere prodotta.
4. Climi umidi: L'elevata umidità può portare all'ingresso di umidità, che può danneggiare le celle solari e ridurre l'efficienza del pannello. Inoltre, nelle zone costiere, la nebbia salina può corrodere contatti metallici e telai, portando a ulteriori perdite di efficienza.
5. Climi ombreggiati o nuvolosi: Nelle aree o nelle regioni densamente boscose con copertura nuvolosa frequente, i pannelli solari potrebbero non ricevere abbastanza luce solare diretta per funzionare alla massima efficienza.
Potenziali soluzioni per affrontare queste sfide
Nonostante le sfide poste dalle varie condizioni climatiche sull'efficienza dei pannelli solari, esistono diverse soluzioni potenziali per affrontare questi problemi:
1. Sistemi di raffreddamento: Per contrastare il calo di efficienza dovuto alle alte temperature, è possibile installare sistemi di raffreddamento che aiutino a regolare la temperatura dei pannelli. Questi potrebbero includere sistemi passivi come dissipatori di calore o sistemi attivi che utilizzano acqua o aria per raffreddare i pannelli.
2. Rivestimenti repellenti per polvere e neve: Rivestimenti speciali possono essere applicati ai pannelli solari per renderli repellenti alla polvere e alla neve. Ciò può ridurre la necessità di una pulizia regolare e garantire che i pannelli rimangano puliti per il massimo assorbimento della luce solare.
3. Installazione inclinata: In climi nevosi, i pannelli possono essere installati con un angolo più ripido per aiutare la neve a scivolare via più facilmente. I sistemi di inseguimento automatico possono anche essere utilizzati per regolare l'angolo dei pannelli per seguire il sole e massimizzare la cattura di energia.
4. Materiali e design avanzati: L'uso di materiali e design avanzati può aiutare i pannelli solari a funzionare meglio in condizioni tutt'altro che ideali. Ad esempio, i pannelli solari bifacciali possono assorbire la luce da entrambi i lati, aumentando la loro potenza in condizioni nuvolose o ombreggiate.
5. Manutenzione regolare: La pulizia e la manutenzione regolari possono aiutare a mantenere i pannelli solari funzionanti in modo efficiente, specialmente in ambienti polverosi o sabbiosi. È anche importante nei climi umidi controllare regolarmente eventuali segni di corrosione o ingresso di umidità.
6. Stoccaggio di energia: I sistemi di accumulo della batteria possono essere utilizzati per immagazzinare l'energia in eccesso generata durante le ore di punta della luce solare. Questa energia immagazzinata può quindi essere utilizzata quando la luce solare è bassa o assente, garantendo un'alimentazione costante.
7. Sistemi ibridi: Nelle aree con luce solare fluttuante, l'energia solare può essere combinata con altre fonti di energia rinnovabile, come l'energia eolica o idroelettrica, per creare un approvvigionamento energetico più affidabile e costante.
Conclusione
Per garantire il successo dei progetti di illuminazione stradale solare, è essenziale selezionare un materiale in grado di resistere alle alte temperature.
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