你住在高壓線附近渾身不爽也就算了 居然光伏組件也吃不消!

中國光伏圈的這一週真是激盪的一週。雖然迷茫憤怒困惑失望五味雜陳,日子還是要過的。除非自甘墮落破罐子破摔全球氣候異常霧霾可持續發展人類物種延續都不在乎了,否則長遠來看,再生能源是一定會大踏步發展的。我國目前2%不到的光伏發電佔比,離發達國家的15%差別巨大。無論短期如何震盪洗牌,長期來看光伏一定是高速持續發展的產業。

一方面光伏賴以生存的社會政治經濟是如此複雜,但另一方面光伏得以存在的肖克萊極限麥克斯韋方程薛定諤定理拉普拉斯變換是會不變的。迷茫的時候,還是讓兔子送上一篇技術文章,讓光伏人都輕鬆一下。

高壓線

你如果說你的家在高壓線附近,搞得你腰痠背痛腿抽筋,渾身都不爽,我會笑著搖頭對你說:那是一個迷思,是你的心理作用。可萬萬沒想到,希臘的一個研究學者一拍腦門,說把組件放在高壓線附近,會顯著影響其發電效率!既然發表在了嚴肅的學術刊物上(Fathabadi,Solar Energy,2018),就必定逃不過兔子的紅眼睛,自然要給大家分享一下他的腦洞咯。

你住在高压线附近浑身不爽也就算了 居然光伏组件也吃不消!

理論依據

第一性的拍腦門分析是基於光伏太陽能電池的半導體物理結構。發射極、基極、PN結、內建電場,光照後的電子和空穴的定向分離,這些都是幾十年來久經考驗的光伏太陽能電池鐵一樣的基礎理論。這裡問題的關鍵是定向。只有電子和空穴以極快的速度,最短的距離跨過結區,被金屬收集起來,再從導線流到外電路的時候,才能實現有效發電。路途上稍有耽誤,不管是走得慢了還是走了彎路,都會有更高的幾率被複合掉,變成了內耗,影響發電效率。

你住在高压线附近浑身不爽也就算了 居然光伏组件也吃不消!

問題來了,如果有一個強交流電源,比如附近的高壓電線,能夠產生足夠強的電磁場,強到可以把這些帶電的電子空穴扯來扯去,扯偏了原來的軌道,會有什麼後果?可能的後果就是載流子的有效傳播距離變長了,遷移率變小了,移動更困難了,內耗更大了,發電效率變差了。

這還不是故事的全部。作者號稱,低頻交流電(50或者60赫茲)會把原本是非偏正光的太陽光,變成部分圓偏光,消光的效果會影響影響硅材料對光能的吸收,從而降低光電流。

你住在高压线附近浑身不爽也就算了 居然光伏组件也吃不消!

實驗論證

理論誰都可以提,最後畢竟還是要數據來說話的。作者弄到了一塊尚德的STP300-24多晶組件(質量槓槓的!),用它來做了兩個實驗。第一個實驗是把它放置在了離400 kV高壓電線不同位置。結果驚人——對於496 A的高壓線,當高壓線從200米拉近到12米的時候,在同樣的光熱環境條件下,發電量整整少了60 W!

你住在高压线附近浑身不爽也就算了 居然光伏组件也吃不消!

第二個實驗比較了211 A的高壓線和496 A的高壓線,496 A高電流高壓線的發電功率衰減整整大了一倍。

兩個實驗基本上做實了作者關於高壓線影響的假設。作者提出觀點,當建設光伏電站的時候,光伏板距離高壓線應該至少間隔200米。

不知道光伏電站專家有沒有這樣的經驗,請現身說法?


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