¿Qué efecto tiene el entorno externo sobre la eficiencia de las luces solares de la calle?

En soluciones de iluminación urbana moderna, luces solares de la calle , como una aplicación de energía renovable, se están convirtiendo gradualmente en la solución preferida para proyectos municipales en varios lugares. Sin embargo, su eficiencia de generación de energía se ve afectada por muchos factores, entre los cuales la intensidad de la radiación solar, las condiciones climáticas y los cambios de temperatura son factores clave.

La intensidad de la radiación solar es el factor central que afecta la eficiencia de generación de energía de las luces solares de la calle. La capacidad de generación de energía de los módulos fotovoltaicos es directamente proporcional a la energía de la luz recibida. Debido a su abundante sol durante todo el año, las horas promedio anuales de sol en la región ecuatorial pueden alcanzar más de 2,500 horas, lo que mejora en gran medida la eficiencia operativa general del sistema de energía solar. Relativamente hablando, las regiones de alta latitud enfrentan los problemas del tiempo corto del sol y el bajo ángulo de altitud solar en invierno, lo que reduce significativamente la radiación efectiva recibida por los módulos fotovoltaicos, afectando así la cantidad total de generación diaria de energía. En este caso, el sistema de almacenamiento de energía de las luces solares de la calle puede no ser capaz de satisfacer las necesidades de la iluminación nocturna, e incluso puede haber un fenómeno de la interrupción de la iluminación.

Las condiciones climáticas también tienen un impacto complejo y de gran alcance en la eficiencia de generación de energía de las luces de la calle solar. El clima transparente ayuda a los módulos fotovoltaicos a generar electricidad de manera eficiente, mientras que el clima lluvioso, brumoso y polvoriento reducirá significativamente la intensidad de la luz, afectando así la eficiencia de trabajo de los paneles. El clima lluvioso o brumoso continuo puede hacer que la batería no pueda cargarse completamente, y la potencia almacenada es insuficiente, lo que afecta la duración y el brillo de la iluminación. Al mismo tiempo, las tormentas de arena no solo bloquean la luz solar, sino que también acumulan polvo en la superficie de los paneles fotovoltaicos, formando una "película de protección de la luz", lo que dificulta aún más la absorción de la energía solar. Los estudios han demostrado que cuando el grosor del polvo en la superficie de los paneles fotovoltaicos alcanza 0,1 mm, su eficiencia de generación de energía puede disminuir en más del 10%. Si no se limpia durante mucho tiempo, la pérdida de eficiencia será más grave, por lo que el mantenimiento regular es particularmente importante.

Los cambios de temperatura también son un factor importante que afecta la eficiencia de las luces solares de la calle. La potencia de salida de los paneles solares disminuirá con el aumento de la temperatura ambiente, mostrando un cierto coeficiente de temperatura negativa. Tomando los módulos fotovoltaicos de silicio monocristalino comunes como ejemplo, la eficiencia de la generación de energía puede disminuir en un 0.4% a 0.5% por cada aumento de la temperatura de 1 grado. En entornos de alta temperatura, como las áreas de verano o tropicales, los módulos fotovoltaicos están expuestos a una luz solar fuerte durante mucho tiempo, y la temperatura de la superficie puede ser mucho más alta que la temperatura ambiente, lo que resulta en una disminución significativa en la potencia de salida. Además, la alta temperatura también afectará la estabilidad química del sistema de almacenamiento de energía de la batería, acelerará el envejecimiento de los materiales internos de la batería y acortará su vida útil. Aunque el entorno de baja temperatura puede promover la generación de energía de módulos fotovoltaicos hasta cierto punto, limitará la capacidad de carga y descarga de las baterías de litio. Especialmente a temperaturas sub-cero, la resistencia interna de la batería aumenta significativamente, lo que resulta en una liberación de energía insuficiente, lo que afecta el efecto de la iluminación nocturna.