Zöld Energia
A hőhullám miatt a napelemek gyártása is akadozik
A kínai Szecsuan tartományban korlátozzák az ipari szereplők energiaellátását, ez pedig az akkumulátorokra és napelemekre is kihat.
Idén nyáron az egész északi féltekén kifejezetten meleg a nyár. A hőség Kínát sem kíméli, az extrém forróság pedig a lítiumion-akkumulátorok és a napelemes panelek utánpótlását is fenyegeti – számol be az South China Morning Post. Szecsuan tartományban ugyanis a kulcsfontosságú anyagok szállítói a kormány előírásának megfelelően leállítják az ipari termelést a háztartási villamos energia megtakarítása érdekében. Az ipari energiaellátás korlátozása hétfőtől szombatig tart, a megoldással az elektromos hálózatra nehezedő nyomást akarják enyhíteni. Miközben az aszály miatt a vízerőművek termelése akadozik, rekordot ért el a tartományban az áramhasználat a légkondicionálók üzemelése miatt.
Több lítium- és poliszilícium-gyártó is bejelentette, hogy eleget tesz a kormány kérésének. Nem tudni, hogy pontosan mennyi vállalat érintett, de a jelenség valószínűleg tovább súlyosbítja majd az eleve létező piaci problémákat, drágulást idézve elő. Szecsuanban állítják elő Kína lítium-hidroxid-készletének 30-40 százalékát és lítium-karbonátjának 10-20 százalékát, valamint poliszilíciumának 8-10 százalékát – ez az anyag kulcsfontosságú a napelemek számára.
Szecsuanba az olcsó és hozzáférhető vízenergia hatására költözött be sok gyártó. 2021-ben a vízenergia adta a tartomány teljes áramtermelésének 80 százalékát. Most, a hat évtizede nem látott aszály idején azonban az egész ipar leállással néz szembe éppen a vízenergia akadályoztatása miatt. „A vízenergia beáramlása 40 százalékkal kevesebb volt júliusban” – mondta Li Zhao, a Greenpeace East Asia klíma- és energiakutatója. „Augusztus óta ez a szám tovább csökkent 50 százalékra. A szárazság a vízenergia napi energiatermelési kapacitásának meredek zuhanásához vezetett” – tette hozzá. Ezzel egy időben, július 4. és 16. között a szecsuani lakosok átlagos napi áramfogyasztása elérte a 344 millió kilowattórát, ami tavaly júliushoz képest 93,3 százalékos növekedést jelent. Mivel a forróság Kína nagy részét érinti, az energiaimport is nehézkes, a helyzet az elkövetkező hetekben, a hőhullám visszavonulásával javulhat csak. A mostani probléma jól bizonyítja, hogy diverzifikációra van szükség az energiaszektorban.
Zöld Energia
Vége lehet a napelemek túlmelegedésének? Új hűtési technológiát teszteltek
Szaúd-arábiai és algériai kutatók olyan passzív napelemes hűtési rendszert fejlesztettek, amely akár 9 Celsius-fokkal csökkentheti a panelek hőmérsékletét, miközben javítja a rendszer hatékonyságát.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Szaúd-Arábiai és algériai kutatók olyan új, passzív hűtési megoldást fejlesztettek ki fotovoltaikus-termikus (PVT) rendszerekhez, amely lépcsőzetes légcsatornát és perforált, V alakú alumínium bordákat alkalmaz a napelemek mögött. A számítógépes szimulációk szerint a konstrukció akár 9 Celsius-fokkal is csökkentheti a napelemek felületi hőmérsékletét, miközben a rendszer maximális hőtechnikai hatásfoka elérheti a 31 százalékot. A megoldás különösen a magas napsugárzási intenzitású, száraz éghajlatú térségekben lehet érdekes. A fejlesztés alapötlete, hogy a hagyományos napelemes rendszerekben a felmelegedő modulok mögött kialakuló, viszonylag állandó légréteg akadályozhatja a hő távozását. A kutatók ezért egy lépcsőzetes kialakítású légcsatornát alkalmaztak, amelynek feladata a természetes légáramlás megzavarása és a hőátadás javítása. A rendszer további fontos elemei a perforált, V alakú alumíniumbordák, amelyek növelik a hőleadásra rendelkezésre álló felületet, valamint elősegítik a levegő keveredését.
A konstrukció egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy teljesen passzív módon működik. A levegő áramlását a hőmérséklet-különbségből eredő felhajtóerő biztosítja, így nincs szükség ventilátorokra, szivattyúkra vagy külső energiaforrásra. Ez nemcsak az energiafelhasználást csökkentheti, hanem az üzemeltetést is egyszerűbbé teheti, mivel kevesebb mozgó alkatrészre van szükség.
A kutatók az ANSYS Fluent szoftver segítségével végeztek számítógépes áramlástani és hőátadási szimulációkat. A vizsgált PVT-kollektor 2,4 méter hosszú és 0,54 méter széles volt, a szerkezetet pedig 32 fokos dőlésszögben modellezték. A napelemmodul mögött elhelyezett lépcsőzetes légcsatorna két levegőbevezető nyílással és egy kivezetéssel rendelkezett. A perforált alumíniumbordák 5 milliméter átmérőjű nyílásokat kaptak.
Az eredmények szerint az új konstrukció maximális hőtechnikai hatásfoka 31 százalék volt, szemben a referencia-rendszer 29,4 százalékos értékével. Az elektromos hatásfok 14,8 százalékot ért el, míg az összehasonlítási alapként használt rendszer 14,6 százalékot produkált. A legnagyobb hőteljesítmény 400 watt, az elektromos teljesítmény pedig 180 watt volt. A napelem felületi hőmérsékletét a passzív hűtési megoldás akár 9 kelvinnel, vagyis 9 Celsius-fokkal mérsékelte.
A gazdaságossági számítások derült időjárási körülmények között 5,8 éves, felhős időben pedig 7,2 éves megtérülési időt jeleztek. A kutatók becslése szerint egy tíz panelből álló rendszer évente 3,2 tonna szén-dioxid-kibocsátás elkerüléséhez járulhat hozzá, ami 25 év alatt összesen 80 tonnát jelenthet.
A kutatás eredményeit az Ain Shams Engineering Journal című tudományos folyóiratban publikálták, „A computational investigation of a staircase-configured PVT air system with perforated V-shaped fins for passive cooling” címmel. A tanulmányban a szaúd-arábiai Al-Madinai Iszlám Egyetem, az algériai El Oued Egyetem és a Megújulóenergia-fejlesztési Központ kutatói működtek közre.
Fontos korlátozás: az eredmények számítógépes szimulációkon alapulnak, ezért a tényleges üzemi teljesítmény és a számított megtérülés igazolásához további gyakorlati tesztekre is szükség lehet.
Borítókép: pv magazine / ai
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaA Duna alacsony vízállása miatt veszélybe kerülhet Budapest ivóvízbázisa
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás óta
Hidrogénnel töltenék meg a jövő energiahálózatait: fontos teszt indul Romániában
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaEgy újabb figyelmeztető jel: teljesen eltűnt a Triglav-gleccser
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaÚj lendületet kaphat az építőipar: milliárdos beruházásokat indíthatnak el az új lakástámogatások
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás ótaTöbb mint 5000 napelem kerül az olajfák fölé, de a mezőgazdaság is folytatódik
