Увеличить производительность солнечных панелей на 20% можно с помощью отражателей - новое исследование ученых - «Новости Электроники»

Индийские ученые заявили о возможности 20-процентного увеличения производительности фотоэлектрической станции в летний сезон благодаря использованию отражателей. Хотя предложенная ими технология еще далека от коммерциализации, исследования показали, что более высокий выход энергии может быть достигнут без существенного влияния на температуру модуля.

Инженеры из Индийского национального технологического института, совместно с коллегами из Центра энергетического и экологического инжиниринга и Университета Шуолини, разработали новую методику повышения производительности солнечной электростанции с применением зеркальных отражателей. Используя эту модель, группа продемонстрировала значительного увеличение выхода энергии системы из поликристаллических модулей, установленных в высокогорье Гималайского региона.

Ученые отмечают, что в прошлом зеркальные отражатели уже тестировались на предмет увеличения выработки электроэнергии солнечными модулями, и что было доказано, что они способны повысить выходную мощность на 20-30% в зависимости от сезона, места установки и типа отражателя. «Было проведено несколько исследований для определения оптимального угла наклона рефлектора, но лишь немногие обсуждали влияние температуры на расширение фотоэлектрических панелей», - заявляет группа.

Предложенная модель, по словам ее создателей, была задумана также для определения оптимальных углов наклона для отражателей, при которых солнечная панель получает максимум излучения в течение дня, как в летние, так и в зимние месяцы.

Изначально жизнеспособность модели была проверена с помощью программы MATLAB, а затем была подтверждена экспериментально в фотоэлектрической системе, расположенной в городе Хамирпуре (штат Химачал-Прадеш) в западном регионе индийских Гималаев. Эта расположение было важным для исследований, поскольку оно обладает сочетанием хорошей солнечной радиации и относительно низких температур окружающей среды, что типично для высокогорной местности.

Ученые ожидали, что отраженное излучение значительно повысит температуру модулей по сравнению с фотоэлектрической системой без отражателя. Однако, в ходе двухлетних наблюдений обнаружились несколько иные результаты.

Среднее улучшение производительности фотопанелей было измерено путем взятия среднего значения выработки в течение дня с 9.00 до 17.00 с 30-минутными интервалами. В результате ученые установили, что основной период повышения выходной мощности отмечался между 9.00 и 13.00, в то время как менее заметное улучшение было зарегистрировано между 14.00 и 17.00.

В течение летних месяцев оптимальный угол наклона отражателей составлял 40 градусов, в то время как среднее повышение эффективности системы наблюдалось на уровне 19,84%.

В зимний сезон оптимальный угол наклона отражателя составлял 10, 15 и 20 градусов в декабре, январе и феврале соответственно, тогда как средний показатель эффективности показал прирост в 13,23%.

По мнению исследователей, использование зеркальных отражателей может быть особенно целесообразным для регионов с ограниченными земельными ресурсами. Однако они добавляют, что нужны и дополнительные исследования, которые раскроют потенциал модели для холодных и жарких климатических регионов, а также систем с использованием одно- и двухосевых фотоэлектрических трекеров и трекеров для отражателей.

Источник: sciencedirect.com