Forgó napelem sorozatok elhelyezése hűtőtornyokon

Svéd kutatók javasolták forgó és keringő napelemek telepítését a hőerőművek hűtőtornyaira. Míg az ilyen projektek ideális megoldást jelentenek egy területszűkében lévő országnak, a hálózat közelsége miatt a telepítési költségek is alacsonyabbak, mint a talajra vagy a tetőre telepített napelemek esetében, állítják a tudósok.

2020. június 18. csütörtök, forrás: mnnsz.hu

Svédország Mälardalen Egyetemének kutatóitól származik az új, forgó napelem sorozatra vonatkozó koncepció, amelyeket függőlegesen lehetne elhelyezni hőerőművek hűtőtornyain.

A javasolt modellt „adaptív csillagászati mozgás alapú napelemes rendszerként” határozták meg, amely képes saját tengelye körül is forogni és a hűtőtorony körül is mozogni, hogy kövesse a napot. Az esettanulmány elvégzéséhez a kutatók három olyan Kínában található hőerőművet választottak ki, amelyek rendelkeznek hűtőtornyokkal.

Felszín

A csoport ismertette, hogy a kimenő teljesítmény és az energiahozam hatékonysága között akkor a legkedvezőbb az egyensúly, amikor a hűtőtorony felületének egy hatodát borítják napelem modulokkal, és ezek dőlésszöge 60° és 90°közé esik.

„A napelem panelek dőlésszögét illetően a tanulmányozott rendszer képes arra, hogy a napelem paneleket folyamatosan a napsugarakra merőlegesen tartsa, annak köszönhetően, hogy képes elfordulni saját tengelye körül” – állították, és hozzátették, hogy a napelem panelek közötti tér 20%-át teszi ki a napelem sorozattal lefedett terület egészének.

Például a Wujing Hőerőműnél a napelem sorozat összesen 4 676,8 négyzetméter felületet foglalna el, azzal a feltételezéssel, hogy a 2 405 panel kimenő teljesítménye 365 W.

Négyféle kivitel

Az ilyen projektekhez négy különböző napelemes rendszer konfigurációt javasoltak: a hűtőtoronyra rögzített napelem paneleket, amelyeknek oldalszöge (azimut) 0° és dőlésszöge 15°; a saját tengelyük körül forgó napelemeket, amelyek a dőlésszöget fix rögzített 0°-kal állítják; modulokat, amelyek keringenek a hűtőtorony körül, hogy az oldalszöget rögzített, 15° szögre állítsák; valamint forgó és keringő panelekkel, amelyek együttműködve állítják be a dőlésszöget és az oldalszöget is.

„Ez egy teljesen új kialakítás, amely integrálja a meglévő… létesítményeket anélkül, hogy negatív hatást gyakorolna a földhasználatára, ráadásul közel van az elektromos áramot igénylő felekhez” – mondta Jinyue Yan kutatás koordinátor a pv magazine-nek. „Egy évvel ezelőtt merült fel bennem az elképzelés, és nem láttam hasonlót a piacon.”

Költség koncepciók

Az ezekkel a technológiákkal a három kínai hőerőműnél kidolgozott projektek 1,76 MW (Wujing), 3,52 MW (Datong), és 1,82 MW (Hami) kapacitással rendelkeznek.

„A hardver költség körülbelül 1 USD/W” – jelezte Yan. „Becsléseink szerint a telepítések költsége hasonló, mint a tetőn elhelyezett áramot termelő napelemeké, de a földhasználat költségei nélkül. Mivel a rendszer elforgatható, a hatékonyság foka magasabb lehet, mint a rögzített tetőn elhelyezett napelemek áramtermelésénél.

A kutatók állítása szerint az éves energiatermelés és a projekt élettartama alatt a teljes megtermelt áram mennyisége is nagyobb a forgó és keringő konfigurációval. A legjobb megtérülést azonban a keringő konfiguráció adja.

„A „rögzített” vagy a „keringő” konfigurációkkal a javasolt fotovoltaikus rendszer fajlagos elektromos áram költsége (levelised cost of electricity, LCOE) alacsonyabb, mint a fotovoltaikus úton előállított áram helyi alapára a három vizsgált hőerőműnél, ami jelzi a hálózat-egyenértékűség elérésének lehetőségét” – állította Yan.

Hűtőtornyok

Az elektromos hálózatok közelsége miatt az ilyen projektek olcsóbban telepíthetők, mint a talajon vagy tetőkön elhelyezett napelem sorozatok.

„Kínában több mint 2 000 hőerőműhöz tartozó hűtőtorony létezik – ezért úgy látjuk, hogy a hűtőtornyokra szerelt napelemekben hatalmas lehetőség rejlik, és a jövőben jelentős gazdasági és energiaügyi előnyöket fognak biztosítani” – közölte a kutatócsoport.

Javasolt modelljüket A hűtőtoronyra telepített csillagászati mozgáson alapuló napelemes rendszer (A celestial motion-based solar photovoltaics installed on a cooling tower)címmel ismertették a nemrégiben közzétett Energy Conversion and Management folyóiratban és a ScienceDirect weboldalán.

Forrás: pv-magazine