האיום הגדל של זיהום האור לאנרגיה אורומה

בעוד ערים ברחבי העולם להתחייב מטרות אנרגיה מתחדשת שאפתניות, מתקני פוטו-וולטאיים סולאריים (PV) מתרבים על גגות, מבני חניה, וחוסנים הרבה.אבל אויב חבוי מחלחל לחזרה הצפויה בהשקעות אלה: זיהום אור.ההההה מלאכותית שהופכת את החיים העירוניים לפריסת לאחר רדיפת זמן כהים, לוחות אסתטיקה, ותיקון ספורט -התעוררות - היא רק מחזירה את האטמוספירה של השמש.

זיהום האור נחקר באופן נרחב על ההשלכות האקולוגיות והאסטרונומיה שלו, אך ההשפעה שלו על תשתיות האנרגיה רק עכשיו צוברת תשומת לב. באזורים צפופים של המטרופוליניים, השילוב של אור מלאכותי ישיר, משתקף אור מפני פני השטח, ואור מפוזר באטמוספירה יכול להפחית את כמות השמש שניתן להעלות על הדעת שמגיעה לפאנל סולארי.

מה זה זיהום אור? A Deeper Look

זיהום האור הוא האור המלאכותי המוגזם, המוכוון או האימפולסיבי המיוצר על ידי פעילות אנושית.זה לוקח כמה צורות נפרדות, כל אחת עם השלכות שונות על לוחות סולאריים:

  • (FLT:0)Skyglow:FLT:1 Theבוהק של השמיים בלילה על אזורים מאוכלסים שנגרמו על ידי אור שנמלט מעל אדנומים ומשקף חלקיקים באוויר. Skyglow יכול להאריך במשך עשרות קילומטרים, המשפיע על פרברין ומתקנים סולאריים לשעבר הרבה מעבר ליבת העיר.
  • (FLT:0)Glare:FLT:1 Intense, אור ישיר המפחית ניגודים חזותיים ויכול לרגע חיישנים עיוורים או מערכות ניטור פאנל.על סולם מאקרו, זוהר מאורות מצפות סמוכים יכול לגרום אור לסטות כדי להכות לוחות בזווית של אובריקה, צמצום הסקרנות היעילה.
  • (ב) ⁇ :0) אור trespass: FLT:1 אור בלתי רצוי ששפך על נכסים סמוכים. עבור מערך סולארי גג, פסטה קלה מן המבול הביטחוני של השכן או רחוב יכול ליצור דפוסים מתפתלים מקומיים או תאורה לא אחידה על פני השטח.
  • (FLT:0)קלוטר: 1 (FLT) ,האוסף המורחב של מקורות אור, לעתים קרובות נראה באזורים מסחריים עם סימנים מרובים, אורות קאנופי, ותאורה נוף. Clutter מעלה את רמת הכדאיות של הסביבה כולה, מה שהופך אותו קשה יותר עבור לוחות כדי להפלה בין אור השמש והרקע מלאכותי במהלך תאורה עווית או תנאי ענן.

בין אלה, Skyglow הוא התמציתי ביותר וקשה ביותר לצמצום.זה לא דורש קו ישיר-of-sight למקור אור; זהו כינוי hemispherical של אור מפוזר המפחית את הניגוד הכולל בין הדיסק הסולארי לבין השמיים. כי לוחות סולאריים מסתמכים על ההבדל בין אי-דימאדיות נורמלית (DNI) ו diffuses אופקית (DI) כדי לייצר חשמל מוקדם יותר, במיוחד בשעות אחר הצהריים המוקדמות, ובמיוחד על יכולת לוכדת.

מכניזם של ההתערבות: כיצד אור מלאכותי פוגע בלוחות השמש

חשיפה ישירה לאור השמש

ההשפעה הפשוטה ביותר היא כי אור מלאכותי יכול לחסום פיזית או אור שמש צלול.בעוד אור רחוב סמוך ברור לא מטיל צל עמוק כמו בניין, הזוהר הבהיר שלה יכול להעלות את הסף שבו האלגוריתם המקסימלי של נקודת הכוח המעקב (MPPT) פועל בחלק מהמקרים, כאשר מספר זרמי כיוון מכוונים לחוויית חניה סולארית, הפאנל עשוי לפרש את האור המלאכותי כהשמיים המרביים (MPPT) מתפקדים כ 25% למסגרות ייצור לא נכונות, לעומת 25%, אשר מטווח בינוני, אשר מתועדות, אשר מקבצי חשמל, אשר מטווח בינוני, לעומת 25%, אשר מקבצי חשמל קרינת אור כהה, לעומת זאת, אשר מתועדות, לעומת 25%, לעומת זאת, אשר מטווח קבוע, אשר מתואם, מטווח בינוני, מתואם, מטווח בינוני, מטווח בינוני, מקבצי חשמל כהה יותר, מטווח בינוני, מטווח בינוני, מתואם בין 25%, מטווח בינוני, מקבצי חשמל, מקבצי חשמל בינוני, מטווח בינוני, עם מזהמים, עם מזהמים, מטווח בינוני, מטווח בינוני, לעומת 25%, מטווח בינוני, מטווח בינוני, מקבצי חשמל, מטווח בינוני, מקבצי חשמל בינוני, יכול להיות מכוון למחזורית, אשר יכול להיות מכוון ל

Skyglow and the Loss of Contrast

תאים סולאריים הם מכשירים למחצה כי לייצר חשמל כאשר פוטונים של אנרגיה מספקת להכות את הצומת pn. העיצוב שלהם מניח כי מקור האור העיקרי - השמש - יפיק אות ברור, גבוה-const נגד השמיים הכהים. Skyglow מתפזר אור מלאכותי על פני השמים כולו, לשטוף את ההבדל בין דיסק השמש וסביבתה.

השפעות קדמוניות ושינויים ספציפיים

מנגנון משמעותי נוסף הוא תרמי.פאנלים סולאריים לאבד יעילות ככל שהטמפרטורה שלהם עולה - באופן קטי בערך 0.4% מעלות צלזיוס עבור מודולי סיליקון גבישי. תאורה מלאכותית, במיוחד מנורות רגישות גבוהה (HID) מנורות LED, וסימנים ניאון, יכול להגדיל את לוחות החום המקומי ליד לוחות כמה מעלות.

מעבר לטמפרטורה, ההרכב הספקטרום של נושאים אור מלאכותיים.רוב התאורה העירונית כיום משתמשת נוריות עם ספקטרום כחול עשיר (טמפרטורה צבע הקשורה 4000-6500 K) למרות שהאור הזה פחות אינטנסיבי מאור השמש, הוא חופף עם טווח התגובה הספקטרום הספקטרום הספקטרום של תאים סולאריים (בדרך כלל 300-1100 nm) כאשר פאנל נחשף לרקע קבוע של אור מלאכותי עשיר, הוא יכול לגבות את ה- MPPT לרמה גבוהה יותר מאשר תחושה של חומר השמש.

ראיות אמפיריות וממצאים מחקר

בעוד הנושא עדיין מתפתח, כמה קבוצות מחקר הגדירו את ההשפעה של מחקר A-2022 על ידי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) באמצעות בדיקות חשיפה מבוקרות מצאו כי פאנל נתון לשמים עירוניים טיפוסיים (0.2 lux מעל רמת השמיים הטבעית) חוו ירידה של 0.8% בתפוקה אנרגיה שנתית של מים קטנים (Rürdus) לאחר ירידה של 34,000 דולר לוויינים קטנים יותר מטווח בינוני של 2, לאחר ירידה של כדור הארץ נמוך יותר מגובה של 34% של ייצור אנרגיה מתחדשת (R) בהשוואה לרמה גבוהה יותר מטווח בינוני של 3.

(ב) עיין ב[[1924]] ב[[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]

השלכות על פרויקט השמש העירוני

ההשפעה הפיננסית של זיהום האור אינה רק תיאורטית.עבור 100 קילו-וואט במרכז העיר, הפסד ביצועים שנתי של 3% שווה בערך 4,500 קילו בשנה - מספיק כדי לכפות בית אמריקאי ממוצע במשך חמישה חודשים.על הסכם רכישת חשמל של 20 שנה (PPA), המתורגם להפסד ערכי נטו על סדר של 5,000 דולר ל-25,000 דולר, בהתאם לשיעורי חשמל מקומיים, עבור שיעורי שמש על פני שטח השמש, אך עדיין ניתן להשיג הכנסה זולה יותר, אך עדיין לא פחותה, אך עדיין נמוכה יותר, אך עדיין, במקום שבו יש יותר, במקום זאת, יש יותר, עלייה של 6 פריחתת של 6.

משקיעים וקרנות הפרויקט מתחילים להבחין.חלקם בשל דיקליגנטיות עכשיו כוללים הערכה "סיכון זיהום אור", בדיקת צווי תאורה מקומיים ותדמית לוויין של שעות הלילה לפני אישור אתר.מורדים עשויים גם להתאים פרמיות לפרויקטים הממוקמים באזורי עת גבוהה כי סטיית הביצוע מוסיפה אי ודאות לתחזיות.

אסטרטגיות לאפקטים של זיהום אור מיטוטציה על קרני השמש

תכנון פאנלים עבור שינג ו- Low-Light Tolerance

לוחות סולאריים מודרניים משלבים דיודות עקיצות ותא למחצה או אדריכלות מעומקת אשר מטפלות בגלישת חלקי טוב יותר.עיצובים אלה גם לעזור להפחית את ההשפעה של אור מלאכותי אשר נופל ללא אחיד על פני המערך.פאנלים עם דירוגים גבוהים יותר של ביצועים קלים (מחושים על ידי מדדי הפחתת ה- WAR / קידוד) רגישים פחות לבלבול שנגרם על ידי skyglowing.

לוח אסטרטגי ואוריינטציה

במידת האפשר, לוחות צריכים להיות מוכוונים מן המקורות הבהירים ביותר של אור מלאכותי.על גג, זה עשוי להיות מטומטמים כלפי החלק האפל ביותר של השמים או באמצעות מערכת הרים מרופדת המאפשרת זווית הטיה להיות מותאם עבור וקטור האור המקומי. Bifacial מודולים, אשר סופג אור משני הצדדים, רגישים במיוחד לאור מלאכותי מגובה, בהגדרות עירוניות, הם צריכים להיות משקף את הקירבהיל לבן (גם).

המונחים: Urban Infrastructure

הפתרון היעיל ביותר לטווח ארוך הוא להפחית את זיהום האור במקור שלה ערים יכולות לאמץ שיטות תאורה ידידותיות "dark-sky", כגון:

  • באמצעות תיקונים מוגנים לחלוטין, אשר מכוונים אור כלפי מטה ולא כלפי מעלה או לצדדים
  • החלפת אורי שיט בטמפרטורות גבוהות עם נוריות בצבע חום (2700-3000 K) המייצרות פחות שפך עשיר כחול
  • התקנת חיישנים או דיטינג בקרות המפחיתות את רמות התאורה כאשר אזורים אינם עסוקים, במיוחד לאחר חצות
  • יישום תאורה רפיח עבור חותמות מסחריות תאורה מבטא אדריכלי

(ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שימוש בחיישנים ו-Algorithms הסתגלות

מערכות מתקדמות של Inverters ו ניטור יכולות לעזור לפצות על השפעות זיהום אור.כמה מופנמים חדשים לשלב חיישנים אור הסביבה המדגמים את ההתפרצות הרחבה האמיתית של פס רחב המגיעה מהדיסק הסולארי, לא רק האור הכולל של אור מטבול.אם המערכת מזהה חיישנים אור גבוה באופן בלתי-ממדן (כלומר, של אלגוריתם MPPT כדי להסתמך יותר על מתח מבוסס-טבעי, אלא גם על ידי מקבל מעבדים מדויקים של תאים).

תכנון עירוני ו- Zoning

ערים יכולות לכלול הגנה על ביצועי השמש בקודי התכנון שלהם.לדוגמה, הדורשות כי התפתחויות חדשות לאתר מערך סולארי לפחות 50 מטרים מאזורי התאורה הבהירים ביותר (כגון שדות ספורט או תחנות גז) יכולות להפחית את החשיפה. כמה ערים החלו המנדט "אזורים ללא אור" סביב חוות סולאריות מתוכננות, שבו אין תאורה למעלה מותר בתוך רדיוס מסוים.

תחזית העתיד: ערים חכמות ויוזמה של Dark-Sky

המתח בין תאורה עירונית ואנרגיה סולארית אינו בלתי נמנע.בעוד ערים מתפתחות ל"ערים חכמות", תשתיות תאורה יהפכו להיות יותר ויותר מחוברות וניתנת לשליטה. Streetlights כי נעות בתגובה לתנועה בזמן אמת, חתימות הסתגלות שמתאימה לבהירות בהתבסס על תנאי הסביבה, ובניית אור מתואם (PV) כי כפול ככל שמרכיבים נוספים של העיר יכולים לגרום להפחתה של פחמן, כמו גם להפחתה של צינורות אנרגיה מבוססי פחמן, עלולים לגרום להפחתה של פחמן, כמו גם להפחתה של פחמן, אשר עלולים להפחתה של אנרגיה, כמו גם להפחתה של פחמן, היא עלולה לגרום להפחתה של ייצור פחמן, כמו גם להפחתה של אנרגיה מתחדשת, כמו גם להפחתה של כדור הארץ, כמו גם להפחתה של פחמן, אשר עשוי לייצר זיהום אוויריתוקמייתנים, אשר עשוי לייצר פחמן, כמו גם להפחתה של אנרגיה, כמו גם להפחתה של אנרגיה, כמו גם להפחתה של אנרגיה מתחדשת, אשר עשוי לייצר פחמן, אשר עשוי לייצר אנרגיה מתחדשת, כמו גם להפחתה של אנרגיה, אשר עשוי לייצר פחמן, אשר עשוי לייצר פחמן, אשר עשוי לייצר חשמל פחמן, כמו גם להפחתה של אנרגיה, אשר עשוי לייצר חשמל פחמן, אשר עשוי לייצר חשמל פחמן, אשר עשוי לייצר אנרגיה, אשר עשוי לייצר חשמל פחמן, כמו גם להפחתה של

המחקר מתקדם לפתח מערכות תאורה "סולאר-מודע" המשתמשות אנאנטנות ותוכנות כדי להימנע מאירה לוחות ישירות.מערכות כאלה ישתמשו ב- beam-עיצוב אופטיקה כדי להאיר בדיוק היכן הוא נחוץ לביטחון אנושי - על מדרכה וכבישים - בעוד השארת גגות ומשטחי חניה בחשיכה יחסית. בשילוב עם ציפויים שמשקפים אור מלאכותי (כגון מצעים אנטי-מכוונפים) לפירוק של הספקטרום של הזיהומים LED כמעט יכול למעשה לחסל את ההשפעה על פני השמש.

מסקנה: ניצחון כפול עבור קיימות עירונית

זיהום אור אינו קצבה טריוויאלית לאנרגיה סולארית; זהו גרר ביצועים אמין שאוכל לתוך החזרי הפרויקט ומאט את המעבר לאנרגיה מתחדשת.החדשות הטובות הן שהפתרונות סינרגיים.הפחתת אור מלאכותי מיותר לא רק מגביר את פלט פאנל סולארי אלא גם חוסך חשמל ישירות על ידי צמצום הביקוש תאורה, משפר את הבריאות הציבורית על ידי שחזור קצבים טבעיים, משמרת אור טבעי עבור הסביבה חיות בר.

מתכננים עירוניים, מפתחי שמש, מהנדסי תאורה וקובעי מדיניות חייבים לשתף פעולה כדי לשלב מטרות אלה.על ידי אימוץ תקנות תאורה ידידותיות-sky ידידותיות, בחירת ציוד סולארי עם ביצועים גבוהים יותר של אור, ולהפיץ בקרה אדפטיבית, ערים יכולות להשיג עלייה נטו בדור המתחדש ללא הקרבת בטיחות או אסתטיקה.הדרך לעתיד עירוני באמת דורש מאיתנו להחזיר את הלילה - למען הכוכבים הסולאריים והכוכבים שמתחת לפאנלים.

(ב) ⁇ :0) ,[דרוש מקור]: [ה] [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה]]], [ה], [ה], [ה], [ה]]