太阳能推动北极

由米歇尔Carreau|2019年11月14日

通过其越来越竞争的成本与低碳能源的过渡相结合,全球太阳能的安装正在以加速的速度增长。虽然注意力集中在屋顶和公用设施上,但将燃料运输到远程位置的高成本提出了一个最强大的业务案例,用于将可再生能源与柴油发电集成,以形成混合发电系统。

在北极地区安装太阳能电池板,包括极端低温,冬季阳光有限,阳光有很大的挑战,以及大量的降雪。然而,有一种方法可以使太阳能为这些地区的远程社区和地雷解决方案。虽然北极太阳在冬季的时间里只有很短的时间,但夏天在傍晚的几周内提供了连续24小时的阳光,在春季和秋季初期可用的显着阳光。

利用这种经济高效的解决方案的两个远程位置的例子是结算科尔维尔湖,西北地区和魁北克岛奎州奎州州科尔维克研究中心建筑;他们分别安装了136 kWac和50克拉瓦克的太阳能。

继续对大型装置进行调查,初步结果表明,在20年的寿命中,潜在的能源成本(包括安装、运输和调试费用)为20美分/千瓦时。这比柴油发电便宜得多,柴油发电的价格从大型矿场的23美分/千瓦时到偏远社区的65美分/千瓦时不等。

模块化可能

太阳能电池板及其相关设备的模块化特性为低风险分期开发和降低项目成本提供了机会。该项目所需的所有设备都可以通过现有的运输路线,用标准集装箱运送到偏远的现场。通过这种方式,太阳能项目的放大版主要是将更多的集装箱运到现场。风能则不是这样,因为它的运输难度要大得多。

除了较简单的运输和装配之外,太阳能大于风电显着越来越容易,它具有更大的社会可接受性。对太阳能资源的评估也更加简单,因为它不需要昂贵且耗时的监控运动来确定其可行性。

太阳能跟踪,以最大化能源生产

与赤道更靠近赤道的地区不同,太阳在北极的较高纬度地区遵循地平线,追踪更接近圆圈的东西。这条路径使得固定面板系统充满挑战,以夏季捕获丰富的太阳能生产。

太阳能追踪器——无论是单轴还是双轴——将电池板对准太阳,并在太阳在天空中移动时最大限度地产生太阳能。单轴跟踪可以调整面板横向跟踪太阳越过地平线,或跟踪太阳在整个季节的高度变化,而双轴跟踪可以管理这两种变化。使用这些系统,太阳能发电的容量系数(平均发电量占总装机容量的百分比),单轴跟踪可达19%,双轴跟踪可达21%,而固定轴太阳能电池板的容量系数为14%。

事实上,由剑桥能源合作伙伴和巩固在Whitehorse,Yukon的成功安装和测试证明了太阳能电池板的效率在较低温度下造成的效率。

双方比一个好

最近作为商业产品推出的双面模块,允许在面板的两侧捕获太阳能照射,这对北极特别感兴趣,太阳光线可以被地面和雪偏转。与单缺陷的太阳能电池板相比,双翼影子太阳能产量可以增加高达3%(能量增加23%)。此外,面板后部的太阳照射的吸收产生热量,可以更快地熔化面板脸的雪,而不是在单片面板上,进一步增加太阳能生产。

随着太阳能电池板的性能随着时间的推移而增加,已经合理的容量因素会类似地改善。与此同时,设备价格预计将继续下跌。结果,太阳能的商业案例只会随着时间的推移而变得更好。

北极太阳能的未来很明亮

在远程位置的采用将继续发展,因为太阳能收益作为务实和低冲击的解决方案,以减少对化石燃料的依赖以及降低远程位置的能源成本。经过验证的项目成功和声音技术准备,北极的太阳能在这里留下来。

本文最初发表于CIM杂志,由加拿大采矿研究所,冶金和石油