สภาพแวดล้อมภายนอกมีผลต่อประสิทธิภาพของไฟถนนโซลาร์เซลล์อย่างไร

ในโซลูชั่นแสงสว่างในเมืองที่ทันสมัย ไฟถนนโซลาร์ ในฐานะที่เป็นแอปพลิเคชั่นพลังงานหมุนเวียนจะค่อยๆกลายเป็นโซลูชันที่ต้องการสำหรับโครงการเทศบาลในสถานที่ต่าง ๆ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการสร้างพลังงานได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายอย่างซึ่งความเข้มของรังสีแสงอาทิตย์สภาพภูมิอากาศและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญ

ความเข้มของรังสีแสงอาทิตย์เป็นปัจจัยหลักที่มีผลต่อประสิทธิภาพการสร้างพลังงานของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ ความสามารถในการสร้างพลังงานของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์นั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพลังงานแสงที่ได้รับ เนื่องจากแสงแดดที่อุดมสมบูรณ์ตลอดทั้งปีชั่วโมงแสงแดดเฉลี่ยต่อปีในภูมิภาคเส้นศูนย์สูตรสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 2,500 ชั่วโมงซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมของระบบพลังงานแสงอาทิตย์อย่างมาก พื้นที่ที่มีการพูดค่อนข้างสูงของละติจูดเผชิญกับปัญหาของเวลาแสงแดดสั้น ๆ และมุมระดับความสูงของแสงอาทิตย์ต่ำในฤดูหนาวซึ่งจะช่วยลดการแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพที่ได้รับจากโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งส่งผลกระทบต่อปริมาณการผลิตพลังงานรายวันทั้งหมด ในกรณีนี้ระบบจัดเก็บพลังงานของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์อาจไม่สามารถตอบสนองความต้องการของแสงกลางคืนและอาจมีปรากฏการณ์ของการหยุดชะงักของแสง

สภาพภูมิอากาศยังมีผลกระทบที่ซับซ้อนและกว้างขวางต่อประสิทธิภาพการผลิตพลังงานของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ สภาพอากาศที่ชัดเจนช่วยให้โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่สภาพอากาศฝนตกและฝุ่นละอองจะช่วยลดความเข้มของแสงอย่างมีนัยสำคัญซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของแผง สภาพอากาศที่ฝนตกหรือหมอกอย่างต่อเนื่องอาจทำให้แบตเตอรี่ไม่สามารถชาร์จได้อย่างเต็มที่และพลังงานที่เก็บไว้นั้นไม่เพียงพอจึงส่งผลต่อระยะเวลาและความสว่างของแสง ในเวลาเดียวกันพายุทรายไม่เพียง แต่ปิดกั้นแสงแดด แต่ยังสะสมฝุ่นบนพื้นผิวของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งเป็น "ฟิล์มป้องกันแสง" ซึ่งขัดขวางการดูดซึมพลังงานแสงอาทิตย์ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าเมื่อความหนาของฝุ่นบนพื้นผิวของแผงเซลล์แสงอาทิตย์สูงถึง 0.1 มม. ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานอาจลดลงมากกว่า 10% หากไม่ได้รับการทำความสะอาดเป็นเวลานานการสูญเสียประสิทธิภาพจะรุนแรงขึ้นดังนั้นการบำรุงรักษาปกติจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิก็เป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ กำลังขับของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะลดลงเมื่อการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโดยรอบแสดงค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิลบที่แน่นอน การใช้โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิกอนแบบ monocrystalline ทั่วไปเป็นตัวอย่างประสิทธิภาพการผลิตพลังงานอาจลดลง 0.4% ถึง 0.5% สำหรับอุณหภูมิ 1 องศาที่เพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเช่นพื้นที่ฤดูร้อนหรือเขตร้อนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะสัมผัสกับแสงแดดที่แข็งแกร่งเป็นเวลานานและอุณหภูมิพื้นผิวอาจสูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมอย่างมาก นอกจากนี้อุณหภูมิสูงจะส่งผลต่อความเสถียรทางเคมีของระบบการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่เร่งความเร็วของวัสดุภายในของแบตเตอรี่และลดอายุการใช้งานให้สั้นลง แม้ว่าสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำสามารถส่งเสริมการสร้างพลังงานของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ในระดับหนึ่ง แต่ก็จะ จำกัด ความสามารถในการชาร์จและการปลดปล่อยของแบตเตอรี่ลิเธียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิย่อยศูนย์ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญส่งผลให้พลังงานปล่อยไม่เพียงพอซึ่งส่งผลต่อผลกระทบของแสงกลางคืน