沙漠光伏发电突破！用空调废气降温，发电量多10%还延长寿命

抖音快讯 2025年09月07日 20:02 1 admin

在全球碳中和目标下，太阳能作为清洁能源的核心力量，其发电效率一直是科研人员关注的重点。而在沙漠等高温地区，太阳能电池板却面临着一个“甜蜜的烦恼”——充足的阳光带来了大量热能，却让电池板性能大打折扣。不过，沙特阿拉伯联合酋长国的沙迦大学（University of Sharjah）的科研团队最近给出了一个巧妙的解决方案，他们利用建筑空调系统的废气为太阳能电池板降温，不仅让发电量提升了10%，还延长了设备寿命，这项获得专利的创新技术，为高温地区光伏产业发展打开了新大门。

相信很多人不知道，太阳能电池板并非温度越高越好。当阳光照射到电池板表面时，只有一部分光能会转化为电能，其余大部分都会转化为热能。在沙漠等高温区域，夏季时太阳能电池板的温度甚至能超过65.5摄氏度，这个温度会直接导致电池板的发电效率大幅下降，而且长期处于高温环境中，电池板的损耗速度会加快，使用寿命也会随之缩短。这一问题长期困扰着高温地区的光伏电站，如何在利用充足阳光的同时，解决电池板的散热难题，成为提升光伏电站效益的关键。

沙迦大学可持续能源工程负责人Chaouki Ghenai带领团队，从“资源再利用”的角度出发，找到了破解这一难题的突破口。他们发现，在高温地区的建筑中，暖通空调（HVAC）系统会持续排出大量废气，这些废气原本只是被直接排放到空气中，没有得到有效利用；而与此同时，旁边的太阳能电池板却急需冷却来维持最佳性能。于是，团队想到了一个“一举两得”的办法——将这两个看似不相关的系统连接起来，让建筑空调的废气成为电池板的“降温神器”。

这项技术的设计并不复杂，但充满了巧思。科研团队为太阳能电池板设计了特殊的支架，将电池板安装在靠近空调排气扇的位置。首先，通过精准调节电池板的安装角度，最大限度地增加其背面的气流通道，为散热创造有利条件；其次，让空调排气扇以特定的热量水平输送废气，这些废气吹向电池板背面时，能快速带走电池板产生的多余热量，从而将电池板的温度控制在最佳工作范围内。整个系统不需要额外消耗过多能源，而是充分利用了建筑空调系统原本就要排出的废气，实现了“变废为宝”。

Chaouki Ghenai在介绍这项技术时表示：“这种新颖的冷却技术将有助于降低太阳能电池板的运行温度，提升发电量，并提高太阳能光伏组件的效率。在炎热干燥的气候下，太阳能光伏板利用建筑暖通空调系统的废气进行冷却，不仅能多回收高达10%的太阳能发电量，还能延长电池板的寿命。”这一数据并非空穴来风，而是团队经过多次实验验证得出的结果——在同等光照条件下，采用该冷却技术的太阳能电池板，其发电效率明显高于未冷却的电池板，而且经过长期运行测试，电池板的损耗速度也显著降低。

从实际应用角度来看，这项技术的优势十分突出。对于已经建成的光伏电站，不需要大规模改造现有设备，只需加装对应的支架和气流引导装置，就能将建筑空调废气引入电池板冷却系统，改造成本较低，却能带来显著的效益提升。而对于新建的光伏电站和建筑项目，可以在规划阶段就将两者的系统进行整合，实现更高效的资源利用。在沙特阿拉伯、阿联酋、中国西北沙漠等高温地区，这项技术有着广阔的应用前景，一旦大规模推广，将为这些地区的光伏产业带来巨大的经济效益。

从环保角度来看，这项技术也为“双碳”目标的实现提供了新的思路。一方面，通过提升太阳能电池板的发电效率，能让更多的清洁能源替代传统化石能源，减少碳排放；另一方面，将建筑空调废气进行资源化利用，避免了废气直接排放对环境造成的潜在影响，实现了能源的循环利用。这种“以废治废”的创新模式，不仅适用于光伏产业，还能为其他行业的绿色发展提供借鉴。

目前，这项技术已经获得了专利，沙迦大学的科研团队正在进一步优化系统设计，希望能让其适应更多不同的气候条件和建筑类型。未来，随着技术的不断成熟和推广，我们有理由相信，在沙漠等高温地区，太阳能将发挥出更大的潜力，为全球能源转型和环境保护贡献更多力量。而这项技术也再次证明，科技创新往往来源于对现实问题的细致观察和巧妙思考，一个看似简单的“跨界合作”，就能为行业发展带来突破性的改变。