当太阳能遇上科学--光伏监测在应用研究中的作用

在当今的能源领域，技术创新与应用研究之间的界限正变得越来越模糊。 一个具体的例子来自两个采用Tigo技术在组件 收集高分辨率性能数据的实验项目。这两个项目由Energy4Climate（E4C）推动，其中一个位于巴黎大区的SIRTA大气观测站（Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique），另一个位于法属波利尼西亚大学（UPF）校区。

巴黎综合理工学院能源气候中心（Energy4Climate Center of Institute Polytechnique de Paris）汇集了近 30 个实验室，致力于减少温室气体排放、提高能源效率、利用可再生能源和提出相关能源政策等四个横向专题。E4C 开发平台和演示器，以便在实际生活条件下测试方法、管理和建模解决方案。E4C 得到了^第三期未来投资计划（ANR-18-EUR-0006-02）的支持，以下两个项目由综合理工学院基金会（"负责任能源的技术挑战 "或 "负责任能源的技术挑战 "研究主席，由道达尔能源公司资助）共同资助。

项目 1 - 在塔希提岛测试四种光伏技术

这两个项目中的第一个设在塔希提岛的 UPF 校园内，这里的热带环境条件特别具有挑战性：风大，季节性降雨量少，光伏组件上积聚灰尘和污垢的风险很高。

该电站同时配备了单面和双面光伏组件，可在类似的环境条件下对其性能进行对比分析。系统中的双面部分集成了多家制造商的组件，从而能够从发电量、可靠性和对不同条件响应等方面，对不同的技术和设计进行评估。现场安装了TigoTS4优化器，用于监测每个组件 的性能组件 电压、功率和电流——并通过 应用程序接口 传输至 E4C 的数据枢纽分析平台。

目标是精确分析环境条件对每种组件 的影响。为了全面掌握情况，一套先进的环境监测系统为每个区域提供辐照度和温度数据，从而能够进行高度精确的交叉分析。

项目 #2 - 农业光伏和双面组件：法国作物与光伏的协同效应

第二个装置设在 SIRTA，这是欧洲领先的大气观测站之一，有 200 多台仪器持续监测大气环境。该装置是AgriPV-ER项目的一部分，该项目为法国国家农业研究院的Pôle National de Recherche sur l'Agriphotovoltaïsme（或称 "国家农业光伏研究中心"）做出了贡献。该项目得到了法国 2030和PEPR TASE（22-PETA-0007）的支持。

该项目侧重于农业与光伏技术的结合。在帕莱索的 SIRTA 观测站内，一个农业光伏系统将紫花苜蓿和小麦的种植与作物上方安装的双面光伏组件结合在一起。该系统安装了 50 多台仪器，用于监测气象、土壤、辐射和光伏状态变量。

在此方面，TigoTS4优化器同样能够采集详细的组件数据，这对分析和建模植物生长周期与光伏系统能源性能之间的相互作用至关重要。

该研究中最引人注目的发现之一涉及反照率的 季节性变化，即土壤（或在此情况下，植被）反射阳光的能力。在气候较为温和的季节——尤其是2025年3月下旬至4月上旬期间—— 回收能量 ，这源于植被覆盖导致的反照率不规则变化，以及部署的仪器对部分光伏组件造成的遮挡。在此期间，植物生长达到高峰并完全遮蔽地面：叶色变化与分布不均导致光线反射不均匀，使得优化器 作用优化器 在于性能监测，更在于通过减少失配影响来最大化能源产量。

随着植株开始枯萎，它们的颜色会发生变化，反照率也会逐渐降低，从而不可避免地影响双面组件的产量。另一方面，在冬季，短暂的降雪会导致个别反照率上升，但由于不利的天气条件，总体产量仍然较低。

值得注意的是，该电厂所在地区经常阴雨连绵，云层覆盖导致生产量自然波动。得益于 Tigo 的电力电子设备，不仅在任何情况下都能确保最大能量，而且还能对这些波动进行高精度监控，从而将复杂多变的环境条件转化为宝贵的数据，优化系统效率。

Tigo 技术在科学研究中的作用

“Tigo TS4优化器为我们提供了研究每个组件性能所需的数据，组件作为一个更大系统的一部分，”CentraleSupélec下属的GeePs实验室（巴黎电气与电子工程实验室）博士后研究员莫伊拉·托雷斯（Moira Torres）表示。“这使我们能够更好地理解组件如何应对不同的环境条件，并改进发电量预测。 从 Tigo 优化器提取的数据经由Energy Intelligence平台处理并可视化后，结合环境数据，不仅用于验证现有模型，还用于开发新模型。”

结论--数据驱动创新

这些项目提供了重要的佐证：Tigo技术提供的数据不仅支持光伏系统的日常运行，更成为科学研究的关键工具。在截然不同的环境中——从热带气候到欧洲的农业景观组件优化对于理解、预测和提升未来光伏系统的性能至关重要。

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