Katherine Gallagher đề cập đến cuộc sống bền vững với trọng tâm là du lịch, thiên nhiên và ẩm thực. Cô có chứng chỉ du lịch bền vững do Hội đồng Du lịch bền vững toàn cầu (GSTC) cấp.
Các tấm pin mặt trời có thể sử dụng ánh sáng mặt trời trực tiếp và gián tiếp để tạo ra điện nên ngay cả khi ánh sáng bị mây dày đặc hoặc mưa chặn một phần, chúng vẫn có thể tiếp tục hoạt động. Điều này có nghĩa là các tấm pin mặt trời vẫn có thể tạo ra điện vào những ngày nhiều mây.
Tuy nhiên, các tấm pin mặt trời không hoạt động hiệu quả vào những ngày nhiều mây và vào ban đêm, chúng tạo ra rất ít điện. Nhưng điều này không có nghĩa là khách hàng sử dụng năng lượng mặt trời sẽ bị cắt điện sau khi thời tiết xấu hoặc trời tối. Việc lưu trữ pin mặt trời và đo đếm mạng đảm bảo khả năng tiếp cận điện liên tục.
Nhiều đám mây hơn có nghĩa là hiệu suất của các tấm pin mặt trời của bạn sẽ giảm. Đối với các tấm pin mặt trời làm bằng silicone (vật liệu phổ biến nhất được sử dụng để sản xuất pin mặt trời cho đến nay), bóng râm 20%-30% của mô-đun có thể làm giảm 30%-40% sản lượng điện.
Các tấm pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện một chiều (DC), phần lớn được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) để cấp nguồn cho các thiết bị điện tử trong nhà. Vào những ngày quang đãng bất thường, khi hệ mặt trời của bạn tạo ra nhiều năng lượng hơn mức cần thiết, năng lượng dư thừa có thể được lưu trữ trong pin hoặc quay trở lại lưới điện.
Đây là lúc cần đo lượng điện ròng. Các kế hoạch này được thiết kế để cung cấp cho chủ sở hữu hệ thống năng lượng mặt trời khoản tín dụng cho lượng điện dư thừa mà họ tạo ra và sau đó họ có thể sử dụng lượng điện này khi hệ thống của họ tạo ra ít năng lượng hơn do thời tiết nhiều mây. Luật đo lường mạng có thể khác nhau tùy thuộc vào tiểu bang của bạn và nhiều công ty tiện ích sẽ cung cấp chúng một cách tự nguyện hoặc theo luật pháp địa phương.
Các tấm pin mặt trời kém hiệu quả hơn vào những ngày nhiều mây, nhưng khí hậu nhiều mây kéo dài không có nghĩa là ngôi nhà của bạn không phù hợp với năng lượng mặt trời. Trên thực tế, một số khu vực có năng lượng mặt trời phổ biến nhất cũng có nhiều mây nhất.
Ví dụ, tổng số hệ thống quang điện mặt trời được lắp đặt ở Portland, Oregon vào năm 2020 sẽ xếp thứ 21 tại Hoa Kỳ. Seattle, Washington, có lượng mưa nhiều hơn, xếp thứ 26. Sự kết hợp giữa mùa hè dài với nhiệt độ ôn hòa và mùa mây kéo dài hơn có lợi cho các thành phố này, vì quá nóng là một yếu tố khác làm giảm sản lượng mặt trời.
Nước mưa có thể giúp giữ cho các tấm pin mặt trời hoạt động hiệu quả bằng cách rửa sạch bụi bẩn. Một nghiên cứu cho thấy sự tích tụ bụi trên bề mặt các tấm pin mặt trời quang điện có thể làm giảm hiệu suất tới 50%.
Một nghiên cứu trên Tạp chí Năng lượng tái tạo và bền vững năm 2020 đã đề xuất một phương pháp mới để ước tính lượng ánh sáng mặt trời có sẵn cho các nhà máy điện mặt trời, bởi vì đặc điểm chủ quan hiện nay của mây là việc sử dụng các thuật ngữ như 'mây' hoặc ' có mây một phần'. Nó không phải là một phép đo chính xác.
Phương pháp mới này, được gọi là Ước tính đặc tính quang học đám mây quang phổ (SCOPE), ước tính ba đặc điểm của đám mây và xác định lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới bề mặt trái đất để dự đoán chính xác hơn độ che phủ của đám mây: chiều cao đỉnh đám mây, độ dày đám mây và quang học đám mây. chiều dài.
SCOPE có thể được sử dụng để cung cấp các ước tính thời gian thực đáng tin cậy về các đặc tính quang học của đám mây trong khoảng thời gian 5 phút để đạt được các dự đoán năng lượng mặt trời chính xác hơn.
Mặc dù các tấm pin mặt trời không tạo ra năng lượng khi trời tối nhưng chúng vẫn có thể cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn trong thời gian này do năng lượng dự trữ và đo đếm thực. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng, vì các hệ mặt trời sơ khai không thể thu được năng lượng mặt trời vào ban đêm, có nghĩa là một khi mặt trời lặn, năng lượng mặt trời không thể được sử dụng. Nghiên cứu và tiến bộ của hệ thống lưu trữ năng lượng và pin dự phòng đã tạo ra nhiều cơ hội hơn cho ngành năng lượng mặt trời cho các công ty lớn và chủ sở hữu dân cư.
Ngay cả bây giờ, những đột phá về năng lượng mặt trời vẫn đang diễn ra liên tục. Ví dụ, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Davis đang nghiên cứu các pin mặt trời bức xạ có thể làm nóng và hấp thụ năng lượng từ bầu trời đêm lạnh giá, giống như pin mặt trời truyền thống hấp thụ ánh sáng của mặt trời nóng vào ban ngày. Các tế bào quang điện vào ban đêm như vậy có thể tiếp tục tạo ra điện mà không cần dựa vào việc lưu trữ năng lượng dư thừa trong pin mặt trời hoặc lưới điện (hầu hết đều sử dụng nhiên liệu hóa thạch). Theo nghiên cứu này, nguyên mẫu được sản xuất cho dự án có thể tạo ra 50 watt điện trên một mét vuông, bằng khoảng 25% lượng điện mà các tấm pin mặt trời truyền thống có thể tạo ra trong ngày.
Một nghiên cứu khác của Đại học British Columbia cho thấy điều thú vị là việc ứng dụng vi khuẩn E. coli có thể giúp nâng cao hiệu quả của các tấm pin mặt trời vào những ngày nhiều mây. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng khả năng tự nhiên của vi khuẩn để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng và phủ các vật liệu hữu cơ bằng các hạt nano kim loại trước khi đưa nó vào các điện cực. Dự án vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng nếu vật liệu này có thể được tiếp thị thành công và sử dụng rộng rãi, nó có thể cạnh tranh với các hệ thống tấm năng lượng mặt trời truyền thống.
Việc các tấm pin mặt trời có đáng giá hay không còn phụ thuộc vào từng người tiêu dùng. Về mặt lắp đặt, việc sử dụng năng lượng mặt trời sẽ gây ra chi phí ngắn hạn cao hơn, nhưng nếu nó làm giảm chi phí điện và lượng khí thải carbon của bạn thì đó có thể là một khoản đầu tư khôn ngoan. Mặc dù chi phí có thể không còn là yếu tố quyết định trong tương lai nhưng ít nhất theo Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia (NREL), đây là phòng thí nghiệm được chính phủ tài trợ để nghiên cứu công nghệ pin mặt trời.
Nhiệm vụ của NREL là phân tích tổng chi phí liên quan đến việc lắp đặt các tấm pin mặt trời cho các hệ thống dân dụng, thương mại và quy mô tiện ích, đồng thời tìm ra chi phí cứng (chi phí cho phần cứng pin mặt trời vật lý) và chi phí mềm (chẳng hạn như giấy phép lao động hoặc chính phủ) kể từ năm 2010 Nó đã giảm đáng kể kể từ đó. Tổng chi phí năng lượng mặt trời trên mái nhà dân dụng trước đây là cao nhất trong ba loại và đã giảm hơn một nửa từ năm 2010 đến năm 2020.
Xét thấy rằng ở các bang như Oregon và Washington, bất chấp khí hậu nhiều mây, ngành công nghiệp tấm pin mặt trời đang bùng nổ. Ngay cả khi bạn sống ở những nơi có nhiệt độ thấp hoặc thời tiết tối thì hoàn toàn có thể sử dụng năng lượng mặt trời. Nếu bạn không thể đầu tư vào pin năng lượng mặt trời cho hệ mặt trời của riêng mình, tốt nhất bạn nên nghiên cứu kế hoạch đo đếm mạng với công ty điện lực địa phương để giúp bù đắp chi phí.
