Novi model! Svako PV postrojenje treba

Istraživači sa Sveučilišta Portland State, Sveučilišta Utah i Nacionalnog laboratorija za obnovljivu energiju (NREL) kažu da su otkrili novi način poboljšanja učinkovitosti solarnih projekata jačanjem prirodnog hlađenja, što se postiže korištenjem postojeće geometrije postrojenja.

Istraživači su otkrili da solarne elektrane s optimalno raspoređenim komponentama u pravom smjeru mogu same sebe hladiti pomoću okolnog vjetra putem konvekcije. Studija je otkrila da povećanje visine solarnih ćelija kao i povećanje razmaka redova modula može povećati izlaznu snagu za 2-3 posto.

Suprotno uobičajenom mišljenju, previše sunčeve svjetlosti ili topline može smanjiti učinkovitost fotonaponske proizvodnje energije. Fotonaponski uređaji rade učinkovitije kada rade na nižim temperaturama.

Ova korelacija između geometrije i učinkovitosti veliki je korak prema predviđanju konvektivnog hlađenja na temelju jedinstvenog rasporeda svojstvenog solarnim elektranama," rekla je Sarah Smith sa Sveučilišta Portland State, autorica članka ...... Ovo otvara put za industrije kako bi došli do preciznijih modela za predviđanje proizvodnje energije i troškova."

Tim je otkrio da se učinkovitost solarnih ćelija smanjuje za otprilike 0,5 posto kada radna temperatura poraste za 1 stupanj. Kao primjer. Gubici energije iznosili bi 12 posto u tipičnom PV postrojenju, gdje je radna temperatura modula gotovo 25 stupnjeva viša od temperature okoline.

Suvremene metode hlađenja tjeraju vjetar ili vodu u interakciju s površinom solarnih modula, dok druge metode koriste specifične materijale koji su manje toplinski osjetljivi, ali te tehnike zahtijevaju značajna sredstva za rad.

To zahtijeva učinkovite mjere hlađenja solarnih elektrana bez problema.

Svako postrojenje zahtijeva drugačiji model hlađenja

Tim je poboljšao model za izračunavanje količine energije koju će generirati određeni solarni sustav na temelju faktora kao što su materijal, uvjeti okoline i temperatura modula.

To se postiže obraćanjem posebne pozornosti na geometriju solarne elektrane, odnosno koliko je prostora dostupno između komponenti.

Pretpostavka tima je da najtočnija procjena konvekcije i učinkovitosti proizvodnje solarnog sustava mora uzeti u obzir postrojenje kao cjelinu i sve moguće varijacije u konfiguraciji.

Smith je rekao: "To znači da će se protok zraka za uklanjanje topline također kretati različito ovisno o rasporedu svake solarne elektrane, što u konačnici mijenja učinkovitost uklanjanja topline s površine modula."

Kako bi potvrdili svoj model, istraživači su proveli eksperimente u zračnom tunelu i simulacije visoke razlučivosti te prikupili podatke o okolišu iz stvarnog svijeta.

Slijedilo je istraživanje odnosa između PV grijanja i hlađenja te promjena u visini modula, razmaku redova, kutu i sili vjetra.

Ranije je NREL otkrio da razmak između redova solarnih modula može pomoći u održavanju temperature modula, koja obično raste kada su solarni moduli izloženi izravnoj sunčevoj svjetlosti dulje vrijeme, što dovodi do smanjenja učinkovitosti modula.

U studenom 2022. tim istraživača sa Sveučilišta Alcala u Španjolskoj tvrdio je da smanjenje temperature solarnih modula za 20ºC može dovesti do neto poboljšanja učinkovitosti sustava od oko 14 posto.