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    能源新知

    2020-05-13

    炎炎夏日太陽能板也需要消暑,埃及想用「流水」幫助降溫

    春天離去腳步加速,炎熱夏日將至,降溫設備與避暑景點時隔一年重回關鍵字搜尋榜,而除了人們需要消暑,太陽能板其實也需要降溫,不然溫度過高反而會有礙發電效率,最近埃及科學家就研發出特殊的「流水」冷卻設備。

    隨著太陽能成本愈來愈低、技術愈加成熟,可以在許多國家發現大型太陽能電廠的足跡,其中近幾年非洲與中東太陽能市場蓬勃成長,憑藉豐沛的日照、龐大的市場空間,太陽能業者在這些國家找到一片新藍海。

    而若要提高太陽能發電效率,光追求日照是不夠的,氣溫也是需要考量的要素,高溫悶熱天氣往往使得模組發電量不如預期,對此為了緩解當前自家的太陽能發展難題,埃及本哈大學(Benha University)透過水、氧化鋁(Al2O3)與六水合氯化鈣(CaCl2H12O6),決定從下至上、由內而外「冰鎮」太陽能板。

    這項研究跟先前法國太陽能安裝公司 Sunbooster 的冷卻技術有些許雷同,當氣溫高於 25 ℃時,太陽能板上方鑽有許多小孔的水管就會開始排水下來,幫太陽能板沖涼降溫順便除污,廠商則聲稱可以提高年發電量 8-12%。 

    而本哈大學科學家把冷卻系統置於太陽能板下方,其中冷卻組合包含有冷卻單元、直流幫浦、閥門、水流量感測器、連接管等等,水與氧化鋁奈米粒子、六水合氯化鈣混合物會流過模組下方的鋁製水管,幫助面板降溫。

    一般來說氯化鈣是拿來吸濕、防止結冰與除冰融雪的好幫手,而六水合氯化鈣固體則還可以當成相變材料(PCM),由於它的熔點為 30℃、熔化熱達到190 KJ/mol,也能用於中低、溫工業廢熱回收、太陽輻射熱量的吸收利用等等。

    團隊研究也有分實驗組與對照組,紀錄太陽能板的電流和電壓、表面溫度、水流前後溫度以及環境日照、風速等等,團隊表示,無論是否使用水,或是氧化鋁奈米粒子、六水合氯化鈣混合物,只要加裝冷卻系統都可降低電池的溫度,提高發電效率。

    至於哪個效果比較好?研究人員實驗指出,新型混合物的冷卻效果比單純用水降溫還要好,而最棒的配比是 75% 的水與 25% 的氧化鋁奈米粒子、六水合氯化鈣。

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