A malajziai Multimédia Egyetem kutatói azt vizsgálták, hogy gazdaságilag mennyire megvalósítható a fényvisszaverők használata a fotovoltaikus (PV) rendszerek teljesítményének növelése érdekében – számol be a PV Magazine. Tükröket a múltban széles körben alkalmaztak a napelemmodulok energiatermelésének növelésére, és bebizonyosodott, hogy az évszaktól, a telepítés helyétől és a visszaverő típusától függően 20-30 százalékkal fokozhatják a teljesítményt. A valós projektekben való használatok azonban még mindig korlátozott a költségek és az erre szakosodott iparág hiánya miatt. A kutatók célja nem csupán a meglévő PV-tükör-technológiák áttekintése volt, hanem a visszaverőket használó panelek rendszertervezésének kidolgozása is. A szakértők a rendszer prototípusát egy malajziai szennyvíztisztító telepen telepítették. A rendszer négy, egyenként 525 watt teljesítményű, 20,3 százalékos hatásfokú és -0,35 százalék per Celsius-fokos hőmérsékleti együtthatójú napelemmodulra támaszkodott. A tükör mérete 2,2-szer 1 méter volt.

A tömbön 2022 februárja és áprilisa között egy sor tesztet végeztek. Teljesítményét egy visszaverő nélküli referenciarendszer adataival hasonlították össze, az elemzés során figyelembe vették a környezeti hőmérsékletet, a napsugárzást, a szélsebességet, a kimenő energiát és a hatékonyságot.
A csoport szerint a tesztek azt mutatták, hogy a tükörrel ellátott rendszer 14,57 százalékos teljesítmény-növekedésnek köszönhetően képes volt felülmúlni a tükör nélküli társait. Megállapították továbbá, hogy a visszaverővel felszerelt rendszer 25,5 százalékos maximális hatásfokot tudott elérni, míg a referenciarendszer csak 22,7 százalékos hatásfokra volt képes. „Annak ellenére, hogy februárban nagyobb a szélsebesség, ami csökkentheti a PV hőmérsékletét és növelheti a teljesítményt, a februárban telepített, reflektor nélküli PV rosszabb teljesítményt mutat, mint az áprilisban telepített, reflektorral ellátott PV” – állapították meg a szakértők.

Gazdasági értékelésüket a költséghatékonysági tényező (FCE) alapján végezték. Ez egy olyan paraméter, amelyet figyelembe kell venni, amikor a PV-rendszerekben teljesítményjavítókat, így tükröt vagy hűtési rendszert terveznek. Az FCE meghatározza, hogy a javasolt eszköz a költségéhez képest elegendő teljesítményt ad-e hozzá a napelemhez, vagy jobb, ha további PV-t szereznek be. A csapat becslése alapján a fényvisszaverők FCE-értéke a PV-alkalmazásokban 0,955. „Ez azt mutatja, hogy ha a reflektor költségét PV-teljesítményre számoljuk át, majd ezt a teljesítményt hozzáadjuk a PV-rendszer kimenetéhez, akkor az kisebb lesz, mint a reflektorral ellátott PV kimeneti teljesítménye” – magyarázzák a kutatók. Arra a következtetésre jutottak, hogy a javasolt rendszer gazdaságilag megvalósítható Malajzia éghajlati viszonyai között, ám úgy vélik, kiterjedt vizsgálatokat kell végezni a teljesítmény javítása érdekében.

Kép: Multimedia University, scientific reports, Creative Commons License CC BY 4.0