Двухсторонние солнечные панели, которые следуют за солнцем, оказываются наиболее экономичными

Солнечные энергосистемы с двухсторонними (бифокальными) солнечными батареями, которые собирают солнечный свет с двух сторон вместо одной и технология слежения, которая наклоняет панели так, чтобы они могли следовать за солнцем, являются наиболее экономически эффективными на сегодняшний день, сообщают исследователи в журнале Joule.

Они определили, что такое сочетание технологий производит в среднем почти на 35% больше энергии, чем неподвижные односторонние фотоэлектрические системы, при этом стоимость электроэнергии снижается в среднем на 16%.

Как повысить эффективность фотоэлектрической системы?

"Результаты стабильны даже при учете изменений погодных условий и расходов на солнечные батареи и другие компоненты фотоэлектрической системы в довольно широком диапазоне", - говорит первый автор Карлос Родригес-Галлегос, научный сотрудник Сингапурского научно-исследовательского института солнечной энергии, спонсируемого Национальным университетом Сингапура. "Это означает, что инвестиции в бифокальные системы и системы слежения должны быть безопасными в обозримом будущем".

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Исследовательские усилия, как правило, сосредоточены на дальнейшем увеличении выхода энергии из солнечных энергосистем за счет повышения эффективности солнечных батарей, однако выход энергии на каждую панель может быть увеличен и другими способами. Двусторонние солнечные батареи, например, производят больше энергии на единицу площади, чем их стандартные аналоги, и могут функционировать в аналогичных местах, в том числе на крышах. Такой стиль солнечных батарей, а также технология слежения, позволяющая каждой панели улавливать больше света, наклоняясь в соответствии с солнечным светом в течение дня, могут значительно повысить выход энергии солнечных батарей даже без дальнейшего расширения возможностей самих батарей. Однако совокупный вклад этих последних технологий еще не до конца изучен.

Для определения глобальных экономических преимуществ, связанных с использованием различных парных фотоэлектрических технологий, Родригес-Галлегос и его коллеги сначала использовали данные НАСА " Clouds " и "Earth's Radiant Energy System " (CERES) для измерения общего уровня излучения, которое достигает Земли каждый день. Далее исследователи адаптировали эти данные для учета влияния положения Солнца на количество излучения, которое может получать солнечная панель, основываясь на ее ориентации, а затем рассчитали среднюю чистую стоимость выработки электроэнергии с помощью фотоэлектрической системы в течение всего срока ее службы. Они были ориентированы на крупные фотоэлектрические системы, состоящие из тысяч модулей, а не на более мелкие фотоэлектрические системы, которые, как правило, включают в себя более высокие сопутствующие затраты на один модуль. Группа проверила свою модель, используя измеренные значения экспериментальных установок, предоставленных тремя институтами, и включила дополнительные погодные параметры для проведения анализа по всему миру.

Модель предполагает, что двусторонние солнечные батареи в сочетании с одноосевой технологией слежения наиболее экономически эффективны практически в любой точке планеты, хотя двухосные трекеры, которые следуют по пути Солнца еще более точно, но более дорогие, являются более выгодной заменой в широтах вблизи полюсов. Но, несмотря на явные преимущества этой технологии, Родригес-Галлегос не ожидает, что этот подход к фотоэлектрическим системам станет новым стандартом в одночасье.

"Рынок фотовольтаики традиционно консервативен", - говорит он. Всё больше и больше доказательств указывают на то, что бифокальная и следящая технологии являются надёжными, и мы видим, что всё больше и больше их внедряют в этой области". Тем не менее, для перехода требуется время, и время покажет, являются ли преимущества, которые мы видим, достаточно привлекательными для инсталляторов, чтобы сделать переход".

В то время как в этой работе рассматриваются стандартные солнечные элементы на основе кремния, Родригес-Галлегос и его коллеги планируют в будущем проанализировать потенциал систем слежения в сочетании с дорогостоящими, первоклассными солнечными материалами с более высокой эффективностью (так называемыми тандемными технологиями), которые в настоящее время ограничиваются фотогальваническими концентраторами большой мощности и космическими приложениями.

"Пока продолжаются исследования, ожидается, что производственные затраты на эти материалы будут продолжать снижаться, и может быть достигнут момента, когда они станут экономически конкурентоспособными, и вы сможете увидеть их на своей крыше", - говорит Родригес-Галлегос. " Мы стремимся быть на шаг впереди этого потенциального будущего, чтобы наши исследования могли быть использованы в качестве руководства для ученых, производителей, монтажников и инвесторов".опубликовано econet.ru по материалам sciencenews.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet