กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

สนามทดสอบกลางแจ้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบเปิด

โครงการ Open Solar Outdoors Test Field (OSOTF) เป็นโครงการที่จัดตั้งขึ้นภายใต้หลักการโอเพนซอร์ส ซึ่งเป็นระบบทดสอบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์...

สนามทดสอบกลางแจ้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบเปิด

โครงการ Open Solar Outdoors Test Field (OSOTF) เป็นโครงการที่จัดตั้งขึ้นภายใต้หลักการโอเพนซอร์ส ซึ่งเป็นระบบทดสอบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ และคอยตรวจสอบผลผลิตของโมดูลโซลาร์เซลล์ จำนวนมากอย่างต่อเนื่อง พร้อมทั้งเชื่อมโยงประสิทธิภาพของโมดูลเหล่านั้นกับข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาที่มีความแม่นยำสูงจำนวนมาก

ประวัติศาสตร์

เนื่องจาก อุตสาหกรรม เซลล์แสงอาทิตย์เติบโตขึ้น ความต้องการงานวิจัยคุณภาพสูงในการออกแบบและเพิ่มประสิทธิภาพระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่สมจริง (และบางครั้งก็รุนแรง) เช่นในแคนาดาจึงเพิ่มมากขึ้น[ 1 ]เพื่อตอบสนองความต้องการนี้ จึงได้มีการจัดตั้งOpen Solar Outdoors Test Field (OSOTF) ขึ้น โดย OSOTF ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกด้วยความร่วมมืออย่างแข็งแกร่งระหว่าง Queen's Applied Sustainability Research Group ซึ่งบริหารงานโดยJoshua M. Pearceที่มหาวิทยาลัย Queen's (ปัจจุบันอยู่ที่Michigan Tech ) และSustainable Energy Applied Research Centre (SEARC) ที่ St. Lawrence College ซึ่งนำโดย Adegboyega Babasola ความร่วมมือนี้ได้เติบโตอย่างรวดเร็วจนรวมถึงพันธมิตรในอุตสาหกรรมหลายราย และ OSOTF ได้รับการออกแบบใหม่เพื่อให้ข้อมูลและงานวิจัยที่สำคัญสำหรับทีม

OSOTF เป็นระบบทดสอบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ ซึ่งตรวจสอบผลผลิตของแผงโซลาร์เซลล์มากกว่า 100 แผงอย่างต่อเนื่อง และเชื่อมโยงประสิทธิภาพของแผงเหล่านั้นกับข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาที่มีความแม่นยำสูงจำนวนมาก การทำงานเป็นทีมส่งผลให้เกิดระบบที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลกสำหรับการวิเคราะห์ในระดับ รายละเอียดเช่นนี้ และสามารถให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่แท้จริงของแผงโซลาร์เซลล์ในสภาพแวดล้อมจริงได้ แตกต่างจากโครงการอื่นๆ หลายโครงการ OSOTF จัดตั้งขึ้นภายใต้หลักการ โอเพนซอร์ส

เมื่อดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูลทั้งหมดเสร็จสิ้นแล้ว จะมีการเปิดให้ชุมชนผู้ใช้เซลล์แสงอาทิตย์และประชาชนทั่วไปเข้าถึงได้โดยเสรี[ 2 ]

โครงการแรกของ OSOTF คำนวณการสูญเสียเนื่องจากหิมะตกของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ ขยายการสูญเสียเหล่านี้ไปยังสถานที่ใดๆ ก็ได้โดยใช้ข้อมูลสภาพอากาศ และแนะนำแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบระบบในสภาพอากาศที่มีหิมะตก[ 1 ] [ 3 ]งานนี้สำเร็จได้โดยการสร้างวันจำลองโดยใช้ข้อมูลเชิงประจักษ์จาก OSOTF [ 4 ] [ 5 ]การประยุกต์ใช้ OSOTF นี้ได้รับการกล่าวถึงอย่างกว้างขวางในสื่อ[ 6 ]

พันธมิตร

ระบบนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการสนับสนุนจากสภาวิจัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์แห่งแคนาดาและความร่วมมือจาก:

  • บริษัท แอดวานซ์ โซลาร์ อินเวสต์เมนต์ จำกัด
  • เอยา อินสตรูเมนต์
  • คาลาม่า คอนซัลติ้ง
  • ดูปองท์ แคนาดา
  • อีไอคิว เอนเนอร์จี
  • บริษัท เฮลิเยน อิงค์
  • บริษัท เคโค นิว เอนเนอร์จี อิงค์
  • นาโนฟิล์ม
  • มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมิชิแกน
  • บริษัท โฟโตโวลตาอิก เพอร์ฟอร์แมนซ์ แล็บส์ อิงค์
  • ชูเอโก้ แคนาดา
  • ซิลแฟบ ออนแทรีโอ
  • บริษัท โซเวนทิกซ์ แคนาดา อิงค์
  • ศูนย์วิจัยประยุกต์ด้านพลังงานยั่งยืนวิทยาลัยเซนต์ลอว์เรนซ์
  • บริษัท เทคโนโลยีพลังงานยั่งยืน จำกัด
  • กลุ่มความยั่งยืนประยุกต์ของควีนส์
  • มหาวิทยาลัยเอกชนโบลิเวีย
  • บริษัท ยูนิ-โซลาร์ โอโวนิก จำกัด

การพัฒนาสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการทดสอบนี้เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความมุ่งมั่นของ อุตสาหกรรม เซลล์แสงอาทิตย์ในการสร้างสรรค์นวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง และนักวิจัยหวังว่าจะเป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการรับรองการพัฒนาระบบพลังงานที่ยั่งยืนทั่วโลก[ 7 ]

สนามทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้ง

พื้นที่ทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้ง SEARC ประกอบด้วยพื้นที่ทดสอบสองแห่งแยกกัน โดยพื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่บนดาดฟ้าของอาคารกังหันลมและอาคารฝึกอบรมวิชาชีพแห่งใหม่ที่วิทยาลัยเซนต์ลอว์เรนซ์ และมีพื้นที่สำหรับแผงโซลาร์เซลล์เชิงพาณิชย์ 60 แผง ซึ่งแบ่งออกเป็นแปดมุม ได้แก่ 5.10, 15, 20, 30, 40, 50 และ 60 องศา สามารถรับชมวิดีโอสดจากพื้นที่ทดสอบได้ทางออนไลน์เข้าถึงข้อมูลทั้งหมดได้ที่นี่

พื้นที่ทดสอบที่สองตั้งอยู่บนดาดฟ้าเรียบของวิทยาลัยเซนต์ลอว์เรนซ์ และประกอบด้วยระบบถ่วงน้ำหนักบนดาดฟ้าเรียบเชิงพาณิชย์สองระบบ สามารถรับชมวิดีโอสดของพื้นที่ทดสอบนี้ได้ทางออนไลน์

นอกจากนี้ ยังมี Queen's Innovation Park Test Site ซึ่งพัฒนาขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับผลกระทบของหิมะต่อประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ โดยได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากSustainable Energy Technologiesประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ 16 แผง ติดตั้งทำมุมตั้งแต่ 0 ถึง 70 องศา โดยติดตั้งสองแผงในแต่ละมุมที่เพิ่มขึ้นทีละ 10 องศา โดยการตรวจสอบผลผลิตของแผงโซลาร์เซลล์ ปริมาณแสงอาทิตย์ที่ส่องเข้ามา ปริมาณหิมะที่ตก และปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยา สามารถกำหนดการสูญเสียเนื่องจากหิมะที่ตกสำหรับระบบโดยทั่วไปในมุมต่างๆ ได้ นอกจากนี้ การวัดอุณหภูมิของแผงโซลาร์เซลล์ยังช่วยให้เข้าใจกลไกการละลายของหิมะได้ดียิ่งขึ้น มีการพัฒนาชุดอัลกอริธึมการวิเคราะห์ที่ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลอย่างต่อเนื่องเพื่อกำหนดปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราส่วนการปกคลุมของหิมะโดยใช้การวิเคราะห์ภาพอัตราส่วนประสิทธิภาพ และการประมาณการการสูญเสีย/การได้มาเนื่องจากหิมะที่ตก คำอธิบายโดยละเอียดของเซ็นเซอร์และการวัดที่ใช้ในการศึกษาจะแสดงอยู่ด้านล่าง

ข้อกำหนด

พื้นที่ทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้งแบบเปิด (Open Solar Outdoors Test Field)ได้รับการออกแบบให้เป็นสถานที่ทดสอบกลางแจ้งที่ทันสมัยที่สุดแห่งหนึ่ง ทำให้สถานที่แห่งนี้เป็นหนึ่งในพื้นที่ทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์ชั้นนำในอเมริกาเหนือ ความสามารถของพื้นที่ทดสอบนี้แสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้

การวัดอุปกรณ์คำอธิบายความแม่นยำ
รังสีจากดวงอาทิตย์โดยตรงไพราโนมิเตอร์ CMP-22 อุปกรณ์มาตรฐานรองคุณภาพสูงสุด การสอบเทียบสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้โดยตรงไปยังศูนย์อ้างอิงทางรังสีวิทยาโลกในเมืองดาวอส ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ <1%
รังสีแสงอาทิตย์แบบกระจายไพราโนมิเตอร์ CMP-22 อุปกรณ์มาตรฐานรองคุณภาพสูงสุด การสอบเทียบสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้โดยตรงไปยังศูนย์อ้างอิงทางรังสีวิทยาโลกในเมืองดาวอส ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ พร้อมแถบปรับเงาได้ <1%
รังสีแสงอาทิตย์-ค่าอัลเบโดไพราโนมิเตอร์ CMP-11 อุปกรณ์มาตรฐานรอง การสอบเทียบสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้โดยตรงไปยังแหล่งอ้างอิงทางรังสีวิทยาโลกในเมืองดาวอส ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ <2%
ความเร็วและทิศทางลมเครื่องวัดความเร็วลม RM-young เซ็นเซอร์วัดความเร็วและทิศทางลมแบบบูรณาการตามมาตรฐาน WMO+/- 3 เมตร/วินาที

+/- 3°

อุณหภูมิ/ความชื้นสัมสัมพัทธ์โรโทรนิค ไฮโกรคลิป เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ/ความชื้นสัมพัทธ์ในตัว พร้อมแผ่นป้องกันรังสี ความชื้นสัมพัทธ์: +/- 1.5%

อุณหภูมิ: +/- 0.2 องศาเซลเซียส

ความลึกของหิมะเซ็นเซอร์วัดความลึกของหิมะแบบอัลตราโซนิค SR50 ให้ข้อมูลการวัดปริมาณหิมะบนพื้นดินที่แม่นยำโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกที่ปรับเทียบแล้ว สามารถระบุความลึกของหิมะทั้งหมดและอัตราการสะสม/การยุบตัวของหิมะได้ +/- 0.4%
ระบบเก็บรวบรวมข้อมูลแคมป์เบลล์ ไซเอนทิซิทีฟ ซีอาร์1000 มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการตรวจสอบสภาพแวดล้อมที่มีความแม่นยำสูง ขยายขีดความสามารถด้วยมัลติเพล็กเซอร์เพื่อรองรับการวัดมากกว่า 106 จุด +/- 0.12%
ภาพถ่ายกล้อง IP StarDot NetCam กล้องความละเอียดสูง ถ่ายภาพอาร์เรย์ทุกๆ 5 นาที ภาพถ่ายจะถูกนำไปใช้กับซอฟต์แวร์วิเคราะห์ภาพที่ปรับแต่งเอง เพื่อให้ได้ข้อมูลต่างๆ เช่น พื้นที่ที่ครอบคลุม อัตราการสะสม และอัตราการไหล เซ็นเซอร์ 3 ล้านพิกเซล
อุณหภูมิแผงควบคุมเทอร์โมคัปเปิลชนิด T แบบกำหนดเอง การตรวจสอบโปรไฟล์อุณหภูมิของแผงควบคุมโดยใช้สายเทอร์โมคัปเปิลชนิด T ที่มีค่าความคลาดเคลื่อนจำกัดพิเศษ ต่อเข้ากับมัลติเพล็กเซอร์แบบโซลิดสเตทพร้อมระบบชดเชยจุดเชื่อมต่อเย็นในตัว +/- 0.5 องศาเซลเซียส
การตรวจสอบกำลังไฟของแผงควบคุมทรานสดิวเซอร์แบบกำหนดเองพร้อมMPPTแผงโซลาร์เซลล์ได้รับการตรวจสอบโดยใช้ทรานสดิวเซอร์วัดกำลังไฟฟ้ากระแสตรงที่เป็นกรรมสิทธิ์ ซึ่งได้รับการสอบเทียบโดยใช้เครื่องมือที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ถึง NIST ทรานสดิวเซอร์นี้จะวัดค่า Vmp และ Imp ในช่วงเวลาการเก็บข้อมูลปกติ การใช้อุปกรณ์ MPPT ที่มีประสิทธิภาพ 99.7% ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจุดกำลังไฟฟ้ากระแสตรงสูงสุดของแผงโซลาร์เซลล์ภายใต้สภาวะการใช้งานจริงใดๆ ก็ตามนั้นเป็นที่ทราบกันดี <1%
การกระจายสเปกตรัมสเปกโทรเมตร Ocean Optics USB4000 เครื่องสเปกโทรเมตรคุณภาพสูงช่วยให้สามารถตรวจสอบผลกระทบของสเปกตรัมภายในช่วงความไวของแผงโซลาร์เซลล์ได้ ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการตรวจสอบอัตราส่วนประสิทธิภาพเชิงปฏิบัติ และในการศึกษาผลกระทบของค่าอัลเบโดต่อประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ ความแม่นยำเชิงเส้นที่แก้ไขแล้ว >99.8% ช่วงสเปกตรัม 200 นาโนเมตร - 1100 นาโนเมตร
  • OSOTF ที่ Appropedia
  • คู่มือการออกแบบและการดำเนินงานของ SEARC OSOTF
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=The_Open_Solar_Outdoors_Test_Field&oldid=1352301382 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สนามทดสอบกลางแจ้งพลังงานแสงอาทิตย์แบบเปิด

โครงการ Open Solar Outdoors Test Field (OSOTF) เป็นโครงการที่จัดตั้งขึ้นภายใต้หลักการโอเพนซอร์ส ซึ่งเป็นระบบทดสอบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์...

ประวัติศาสตร์

เนื่องจาก อุตสาหกรรม เซลล์แสงอาทิตย์ เติบโตขึ้น ความต้องการงานวิจัยคุณภาพสูงในการออกแบบและเพิ่มประสิทธิภาพระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่สมจริง (และบางครั้งก็รุนแรง) เช่นในแคนาดาจึงเพิ่มมากขึ้น [ 1 ] เพื่อตอบสนองความต้องการนี้ จึงได้มีการจัดตั้ง...

พันธมิตร

ระบบนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการสนับสนุนจากสภาวิจัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์แห่งแคนาดาและความร่วมมือจาก:

สนามทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้ง

พื้นที่ทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์กลางแจ้ง SEARC ประกอบด้วยพื้นที่ทดสอบสองแห่งแยกกัน โดยพื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่บนดาดฟ้าของอาคาร กังหันลม และอาคารฝึกอบรมวิชาชีพแห่งใหม่ที่วิทยาลัยเซนต์ลอว์เรนซ์ และมีพื้นที่สำหรับแผงโซลาร์เซลล์เชิงพาณิชย์ 60 แผง...