吳克耀 - 高溫與太陽能發電之謎｜光電「耀」未來
吳克耀
2022-09-05 00:00
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隨著全球暖化，令高溫天氣更為常見。在酷暑難當下，安裝太陽能的朋友們或許曾想過：天氣這麼炎熱、溫度這麼高、太陽這麼強，究竟太陽能板的發電量會不會也變得強勁呢？
事實上，夏天發電效率較冬天高並不是因為溫度，而是太陽跟我們距離更為接近，故所產生的光效率明顯提升，光照輻射更強，令太陽能板吸收的陽光更多，繼而推動發電量上升。
不得不提的是，單單溫度升高不但無助於太陽能發電量，反而將導致太陽能輸出功率下降。這是因為在夏天，光照愈強，其輻射就愈強，同時溫度也會升高，太陽能電池板產生的電壓會因為溫度的升高而抵銷其輻射增強所帶來的正面影響，從而令輸出電壓會大幅度降低，因此太陽能電站建立在通風、海拔高的地區發電效率會更高。
太陽能電池的峰值功率隨溫度的升高與降低而直接影響發電效率，即溫度每升高1℃，太陽能電池的峰值功率損失率約為0.41%。舉例說，在20℃運行的多晶矽太陽能電池，其輸出功率要較在70℃運行的高約20%。相反地，如果某地區光資源條件一般，然而年平均氣溫較低，太陽能電站的整體發電效率亦會大大提升。在這個大原則之下，位處西藏的太陽能板，其發電效率隨時較香港高出一倍。皆因西藏天氣不熱，通風而且海拔較香港高的多，同時更加接近陽光。
總括而言，高溫並不能讓太陽能板多發電，但溫度對太陽能板，甚至整個電站的影響亦不可忽略。在實際發電站運行時，太陽能板的實測背面溫度，往往在夏季的時候可高達攝氏70度，而實際太陽能板中電池的溫度接近攝氏100度，惟此時峰值功率則會大大降低。因此可見，太陽能電站的通風散熱，在設計、運行與保養維修方面也是至關重要。
香港光電控股主席
吳克耀
事實上，夏天發電效率較冬天高並不是因為溫度，而是太陽跟我們距離更為接近，故所產生的光效率明顯提升，光照輻射更強，令太陽能板吸收的陽光更多，繼而推動發電量上升。
不得不提的是，單單溫度升高不但無助於太陽能發電量，反而將導致太陽能輸出功率下降。這是因為在夏天，光照愈強，其輻射就愈強，同時溫度也會升高，太陽能電池板產生的電壓會因為溫度的升高而抵銷其輻射增強所帶來的正面影響，從而令輸出電壓會大幅度降低，因此太陽能電站建立在通風、海拔高的地區發電效率會更高。
太陽能電池的峰值功率隨溫度的升高與降低而直接影響發電效率，即溫度每升高1℃，太陽能電池的峰值功率損失率約為0.41%。舉例說，在20℃運行的多晶矽太陽能電池，其輸出功率要較在70℃運行的高約20%。相反地，如果某地區光資源條件一般，然而年平均氣溫較低，太陽能電站的整體發電效率亦會大大提升。在這個大原則之下，位處西藏的太陽能板，其發電效率隨時較香港高出一倍。皆因西藏天氣不熱，通風而且海拔較香港高的多，同時更加接近陽光。
總括而言，高溫並不能讓太陽能板多發電，但溫度對太陽能板，甚至整個電站的影響亦不可忽略。在實際發電站運行時，太陽能板的實測背面溫度，往往在夏季的時候可高達攝氏70度，而實際太陽能板中電池的溫度接近攝氏100度，惟此時峰值功率則會大大降低。因此可見，太陽能電站的通風散熱，在設計、運行與保養維修方面也是至關重要。
香港光電控股主席
吳克耀
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