Τρισδιάστατα φωτοβολταϊκά παράγουν περισσότερη ενέργεια

Τρισδιάστατους ηλιακούς συλλέκτες που μπορούν να παράγουν έως και 20 φορές περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια σε σχέση με τους συμβατικούς, επίπεδους συλλέκτες, ανέπτυξε ομάδα του ΜΙΤ. Η τιμή τους είναι φυσικά υψηλότερη, αφού η επιφάνεια είναι μεγαλύτερη, όμως οι ερευνητές επισημαίνουν ότι, ακόμη κι έτσι, οι ιδιοκτήτες θα βγαίνουν κερδισμένοι.

Τρισδιάστατους ηλιακούς συλλέκτες που μπορούν να παράγουν έως και 20 φορές περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια σε σχέση με τους συμβατικούς, επίπεδους συλλέκτες, ανέπτυξε ομάδα του ΜΙΤ

Σε έκθεσή τους που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Energy and Environmental Science, αναφέρουν ότι η κατασκευή μιας συστοιχίας φωτοβολταϊκών με τα πάνελ τοποθετημένα σε διαφορετικές γωνίες, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση. Μάλιστα η μεγαλύτερη βελτίωση παρατηρήθηκε σε νεφελώδεις συνθήκες, κατά τους χειμερινούς μήνες και σε περιοχές μακριά από τον ισημερινό.

Με τη χρήση προσομοιώσεων και μικρών, δοκιμαστικών συλλεκτών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η παραγωγή ενέργειας μπορεί να αυξηθεί κατά 2 έως και 20 φορές σε σχέση με τους συμβατικούς συλλέκτες. Στις πρώτες δοκιμές ωστόσο, είδαν ότι μια κατασκευή που μοιάζει με ακορντεόν και αποτελείται από πολλούς κύβους, τοποθετημένους έτσι ώστε να κοιτάζουν προς διαφορετικές διευθύνσεις, απορροφά ακόμη περισσότερο ηλιακό φως.

Οι συλλέκτες που προορίζονται για φωτοβολταϊκά πάρκα είναι εξοπλισμένοι με τράκερ, τα οποία αλλάζουν τη θέση των πάνελ κατά τη διάρκεια της ημέρας. Οι συλλέκτες που προορίζονται για οικιακές ή εμπορικές συστοιχίες δεν περιλαμβάνουν τράκερ ώστε να μην εκτινάσσεται το κόστος τους.

Η ομάδα του MIT λέει ότι οι μελέτες πάνω στην τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών με τρόπο τέτοιο ώστε να αξιοποιείται καλύτερα το ηλιακό φως, έχει περισσότερο νόημα σήμερα λόγω της μεγάλης πτώσης στις τιμές των πάνελ. «Ακόμη και πριν από δέκα χρόνια, αυτή η ιδέα θα ήταν οικονομικά ανέφικτη καθώς οι συλλέκτες στοίχιζαν τόσο πολύ», λέει ο Jeffrey Grossman, ένας εκ των ερευνητών. «Πλέον το κόστος των κυττάρων πυριτίου είναι μόνο ένα μικρό κομμάτι του συνολικού κόστους – και αυτή η πτωτική τάση στις τιμές θα συνεχιστεί τα επόμενα χρόνια».

Η έρευνα έδειξε πως το υψηλό κόστος της ενέργειας που παράγεται από τα “τρισδιάστατα” φωτοβολταϊκά συγκριτικά με τα επίπεδα αντισταθμίζεται μερικώς από την πολύ υψηλότερη απόδοση σε συγκεκριμένη έκταση, όπως επίσης και από τη μικρή διακύμανση στην ηλεκτροπαραγωγή κατά τη διάρκεια της ημέρας ανεξαρτήτως νεφώσεων ή άλλων συνθηκών.
Οι βελτιώσεις αυτές καθιστούν την παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκά περισσότερο προβλέψιμη και ομοιόμορφη, πράγμα που θα μπορούσε να διευκολύνει την ενσωμάτωσή τους στα δίκτυα ηλεκτρικού ρεύματος.
Αιτία της καλύτερης απόδοσης είναι η ικανότητα των τρισδιάστατων διατάξεων για συλλέγουν υψηλότερες ποσότητες ηλιακού φωτός τις πρώτες πρωινές ώρες, τα απογεύματα και τους χειμερινούς μήνες όταν ο ήλιος βρίσκεται κοντύτερα στον ορίζοντα, σημειώνει ένας ερευνητής του ΜΙΤ.
Η ερευνητική ομάδα εκτιμά πως η τεχνολογία των τρισδιάστατων φωτοβολταϊκών θα επωφεληθεί από τη μείωση του κόστους εξοπλισμού που καταγράφεται τα τελευταία χρόνια και θα συμβάλλουν στην ανάπτυξη της αγοράς.

Πηγή

Posted in: Τεχνολογία