Прозорий сонячний дах для агровольтаїчної теплиці генерує енергію з ККД 30%
Швейцарські науково-дослідний інститут Agroscope і енергетична компанія Romande Energie за підтримки Федерального управління енергетики Швейцарії (Swiss Federal Office of Energy, OFEN) реалізують унікальний агро-енергетичний проєкт в окрузі Конте, кантон Вале. Головна особливість створюваної установки полягає в тому, що в ній використовуються фотопанелі на основі прозорого сонячного концентратора від Insolight.
Цей швейцарський стартап, заснований дослідниками з Федеральної політехнічної школи Лозанни, в минулому році представив систему Theia. Її назва є скороченням від «Translucency and High Efficiency In Agrivoltaics» - «Напівпрозорість і Висока ефективність в Агровольтаїці». За твердженням виробників, такі модулі пропускають 78% сонячного світла і мають ККД не менше 30% при генерації електроенергії.
Панелі містять високопродуктивні фотоелементи на основі напівпровідників з декількома p-n-p переходами з елементів III-V груп Періодичної системи. Це дорогі компоненти, але вони займають лише 0,5% від всієї площі модуля. Зверху них розташовані захисне скло і оптичні лінзи, які фокусують сонячне світло на невеликих фотокомірках, збільшуючи його інтенсивність в 100 разів порівняно зі звичайним скляним покриттям для сонячних панелей, рис. 1.
Рис. 1. Напівпрозорі сонячні панелі для агрівольтаїки
Система відстежує переміщення сонця протягом дня і точно корегує фокусування лінз на фотоелементах. Така технологія оптичного мікротрекінга Insolight дозволяє Theia працювати в двох режимах.
Перший, E-MODE, передбачає розміщення осередків в фокусі лінз, що сприяє максимально ефективній генерації електроенергії.
Другий, MLT-MODE, забезпечує найкраще світлопропускання. Як зазначають дослідники з Agroscope, завдяки динамічному регулюванню кількості світла, що потрапляє на рослини, сонячні панелі Insolight здатні виконувати функцію «розумного» захисного екрану. Це дає можливість оптимізувати умови розвитку культурних посадок протягом сезону та відкриває шлях до посиленого захисту рослин від літньої спеки, що збільшується з року в рік, і до очікуваного підвищення врожайності завдяки узгодженню інтенсивності сонячного освітлення до потреб культур та зниженню температури в умовах спеки завдяки затіненню. Разом з цим надмірне для насаджень сонячне світло використовується для виробництва електрики з пристойним рівнем ККД, що є співставним або навіть більшим порівняно із найкращими зразками звичайних сонячних панелей, що застосовуються в сонячній енергетиці.
Рис. 2. Агрівольтаїчні навіси за проєктом Romande Energie і Agroscope
Проєкт Romande Energie і Agroscope передбачає створення сонячних навісів (рис. 2) над полуницею і малиною на площі 165 м2. Очікується, що випробування масштабної дослідної системи, які почнуться в липні 2021 р., триватимуть 4 роки.
Джерело: insolight.ch
Часті запитання (FAQ) про напівпрозорі сонячні панелі
Який показник ККД та рівень світлопропускання має система Theia від Insolight
Система має коефіцієнт корисної дії не менше 30% при генерації електроенергії. Водночас такі модулі здатні пропускати 78% сонячного світла для потреб сільськогосподарських культур. Це забезпечує ефективне поєднання виробництва електрики та освітлення рослин.
Яку площу модуля Insolight займають фотоелементи на основі напівпровідників
Високопродуктивні фотоелементи на основі напівпровідників з декількома p-n-p переходами займають лише 0,5% від всієї площі модуля. Вони відносяться до дорогих компонентів, тому оптичні лінзи фокусують світло саме на цих невеликих фотокомірках. Таке технічне рішення дозволяє суттєво зменшити витрати на напівпровідникові матеріали.
У чому полягає різниця між режимами E-MODE та MLT-MODE у технології Insolight
Режим E-MODE передбачає розміщення фотокомірок безпосередньо в фокусі лінз для максимально ефективної генерації електроенергії. Режим MLT-MODE налаштовує систему на забезпечення найкращого світлопропускання всередину конструкції. Перемикання та регулювання режимів відбувається завдяки технології динамічного оптичного мікротрекінга.
На якій площі та для яких культур розгорнуто проєкт Romande Energie і Agroscope
Спільний агро-енергетичний проєкт передбачає створення сонячних навісів над посадками полуниці і малини. Спеціалізована дослідна установка розгорнута на загальній площі 165 квадратних метрів. Тестування системи в окрузі Конте спрямоване на оптимізацію врожайності та захист насаджень від літньої спеки.
Яку функцію виконують оптичні лінзи у структурі сонячного модуля Insolight
Оптичні лінзи розташовані під захисним склом і фокусують сонячне світло на невеликих фотокомірках. Це дозволяє збільшити інтенсивність потоку світла в 100 разів порівняно зі звичайним скляним покриттям. Система мікротрекінга постійно коригує це фокусування відповідно до траєкторії сонця.
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok. Долучайтесь!
Переглянуто: 4 483
