新型太陽能追日系統便宜又能 DIY,發電量更可提升 32%

發佈日期: 2019 年 03 月 12 日 9:57 | 作者: | 分類: 產業資訊

智慧追日系統雖然可以讓太陽能板隨著日照軌跡改變角度,提高模組發電量,但一般來說這些設備成本相對高昂,對此,美國柯蓋德大學科學家已創造設計出低成本又可 DIY 的簡易方法:只要一桶水跟一些石頭,就可以將太陽能發電量提高三分之一。

在許多人喊著手機快沒電或是大開冷氣之時,世界上仍有上百萬人無電可用,就好比烏干達有四分之一人口處在電網不及的區域,平均住戶日用電量僅 0.04KWh(美國約 29KWh)。目前當地政府與國際機構、協會也正努力改變現狀,致力投入太陽能、風力發電等再生能源與微電網建設。

對於烏干達居民來說,太陽能板是個良好的供電選擇,幾片太陽能板就可以為住戶提供不少電力,柯蓋德大學教授 Beth Parks 表示,只不過太陽能板的價格對大多人來說還是難以負荷,團隊想要以低成本方法提高太陽能板的成本效益比,讓住戶可在不影響發電量的狀況下,降低太陽能電池需求 30%,進而減少裝設面積與成本。

烏干達居民為了避免太陽能板被偷走,基本上都會固定在屋頂上,模組並不會隨著太陽起伏而傾斜、變更角度,使太陽能板無法與陽光保持垂直,讓發電效率大打折扣,而若想要轉換成追日系統,就還得裝設感測器與馬達,大大增加成本壓力,顯然要採用追日系統的話,Parks 團隊就得開發新系統、自行打造低成本又簡易的設備。

圖片來源:科蓋德大學

目前團隊已與美國非營利組織 SunSaluter 攜手合作,成攻研發出基於重力原理的太陽能追日系統,這聽起來相當複雜,但其實就跟蹺蹺板一樣簡單:首先將太陽能板裝置在樞軸(Pivot)上,在模組西側掛上石頭,東側放一袋水,只要讓水緩慢流出,模組就會因為重力分布不平衡逐漸朝另一邊傾斜,乍看之下就好像太陽能板隨著日照移動一樣。

研究團隊也針對此設計,與當地焊接師傅研發出低成本傾斜支架,與 SunSaluter 高達 25 美元的支架相比,新傾斜支架只要 6 美元。該團隊估計,包括太陽能板、電池、充電器、支架在內,總成本比傳統方法還要低 10%。

且居民也不用擔心太陽能板被偷走,由於支架較輕、太陽能板尺寸縮小,住戶可以在夜間或是外出時將太陽能板放在屋內,再也不用裝設在屋頂上方。

而至於這項系統是否真的可以提高太陽能發電量?根據美國物理學會測試,實驗 20 天之後,他們發現這個簡單又便宜的「追日」系統發電量比固定式多出數百瓦,發電量增加了 32%。

(合作媒體:科技新報。首圖來源:Dyniss Rainer via vlickr CC BY 2.0)

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