Врожай + енергія: 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 30% при генерації електроенергії.

Панелі містять високопродуктивні фотоелементи на основі напівпровідників з декількома переходами p-n-p 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.

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» екрану. Це дає можливість оптимізувати умови розвитку культурних посадок протягом сезону та відкриває шлях до посиленого захисту рослин від змін клімату 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.

Проект Romande Energie і Agroscope передбачає створення сонячних навісів над полуницею і малиною на площі 165 м². Очікується, що випробування системи, які почнуться в липні 2021 р., триватимуть 4 роки.