Zöld Energia

Kevesen gondoltak rá, hogy ettől az anyagtól hatékonyabbá válnak a napelemek

Tufakövek és talajhőcserélők segítségével sikerült javítani PVT eszközök teljesítményét.

Létrehozva:

1 év telt el a létrehozás óta

2025-02-13

Szerző:

Vanessza

Új megközelítést dolgoztak ki a kutatók a napelemként és napkollektorként is működő eszközök hatékonyságának növelésére. A kínai Csian Csiaotong Egyetem kutatói napelemként és napkollektorként is működő fotovoltaikus termikus (PVT) eszközöket kombináltak vulkáni tufaköveket hasznosító talajhőcserélők (GHE) által biztosított hőtároló megoldással – számol be a PV Magazine. „Ez a megközelítés kihasználja a vulkáni tufakövek egyedülálló termikus tulajdonságait, például nagy porozitásukat és hővezető képességüket, ezzel fokozva a hűtést, a hőszabályozást és az energiatárolás hatékonyságát” – mondta Ahmad Alqatamin, a csapat vezetője. „A hagyományos PVT-rendszerek ingadozó hőmérsékleti körülmények között fennálló korlátait kezelve rendszerünk fenntartható energiatárolást biztosít, miközben a napelemes cellákat is hűti” – tette hozzá.

A kombinált rendszer egy GHE-vel integrált PVT-tömbből, egy 150 literes hőtároló tartályból, az abban lévő hőcserélőből, egy centrifugális mágneses szivattyúból, egy ventilátorból, egy áramlásmérőből, egy adatgyűjtőből, egy fan coil egységből, valamint több, különböző pontokon elhelyezett szivattyúból és érzékelőből áll. A szakemberek jordániai Tafilában építettek fel egy prototípust, a PVT-modulok névleges teljesítménye egyenként 50 W, a cellák hatásfoka 18%, rövidzárlati árama 3,01 A, nyitófeszültsége pedig 21,6 V volt.

A GHE-t egy lyukra helyezték el, amelyet tufával töltöttek ki, ezen könnyű, jó hőkapacitású anyag bőségesen megtalálható az országban. A kivezetőre egy szellőztetőt helyeztek, ez a környező levegőt szívja át a rendszeren, amely így kölcsönhatásba lép a geotermikus energiával. A helyszínen mért adatokat egy GHE nélkül működő PVT-referenciarendszer információival vetették össze. Az eredmények alapján a vulkáni tufa révén a kapcsolódó, napenergiát hasznosító modulok hőmérséklete 23% százalékkal csökkent, miközben teljesítményük 17,25%-os növekedést mutatott. Utóbbi 6,25%-os javulást jelentett a referenciarendszerhez képest. A javasolt eszköz 70,61%-os termikus hatásfokot is elért, szemben a referenciarendszer 58,66%-os hatásfokával.

A kutatók szerint eredményeik rávilágítanak a tufában rejlő lehetőségekre. A csapat abban bízik, hogy a későbbiekben különböző környezeti feltételek mellett is tesztelhetik megközelítésüket.

Kép forrása: Xi’an Jiaotong University

Zöld Energia

Az energiatárolás új játékszabályai és a megtérülési modellek kockázatai

Az exportbüntető piacokon a tároló gazdasági szükségszerűséggé vált, de a régi modellek miatt a projektek könnyen alulteljesíthetik a várakozásokat.

Létrehozva:

5 óra telt el a létrehozás óta

2026-03-04

Szerző:

Vanessza

Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)

A lakossági napelemes piac gyors átalakuláson megy keresztül: a hagyományos, nappali termelésre és hálózati exportmaximalizálásra épülő modellek helyét egyre inkább az akkumulátoros önfogyasztás veszi át – írja az alternativenergia.hu. Ez a váltás azonban komoly kockázatot hordoz a megtérülési számításokban, mert a pénzügyi modellek és teljesítménygaranciák jelentős része még mindig a korábbi, PV-only logikát tükrözi.

Megfordult a gazdasági logika

A klasszikus net metering korszakban a napelemes rendszerek értékét elsősorban a termelt energia mennyisége határozta meg. A többlettermelés egyszerűen a hálózatba került, az inverterek pedig jellemzően optimális közepes teljesítményszinten működtek. A pénzügyi modellek viszonylag egyszerű veszteségfeltételezésekkel dolgoztak.

Ma ez a paradigma már nem áll.

Számos piacon a hálózatba betáplált energia értéke jelentősen elmarad a vételezett villamos energia árától. Egyes régiókban a visszatáplálás nagykereskedelmi szinten kerül elszámolásra, ami akár két-háromszoros árkülönbséget is jelenthet a lakossági tarifához képest. Ennek következtében az akkumulátor már nem opcionális kiegészítő, hanem gazdasági optimalizáló eszköz lett.

Másképp működnek a rendszerek

Az önfogyasztásra optimalizált solar-plus-storage rendszerek energiaáramlása alapvetően eltér a korábbi működéstől. A cél már nem az, hogy a megtermelt energiát minél gyorsabban kitolják a hálózatba, hanem az, hogy a lehető legtovább helyben tartsák.

Ez több fontos üzemeltetési változást hoz:

a tárolók gyakrabban ciklizálnak
az inverterek sokkal több időt töltenek alacsony teljesítményszinten
nő az energiaalakítási lépések száma
megjelennek folyamatos parasztikus veszteségek

Ezek a működési módok korábban ritkák voltak, ma viszont tipikussá váltak.

Összetett veszteségek a háttérben

A modern rendszerekben a veszteségek több ponton halmozódnak. AC-csatolt architektúráknál például a többszörös DC-AC-DC-AC átalakítás érdemi energiaveszteséget okozhat. Emellett a tárolók és inverterek készenléti fogyasztása is folyamatos energiaveszteséget jelent.

Kritikus tényező az is, hogy sok inverter hatásfoka alacsony terhelésen jelentősen romlik. Márpedig az önfogyasztásra optimalizált rendszerek életciklusuk nagy részében nem csúcsteljesítményen működnek.

Fontos felismerés, hogy a különböző architektúrák eltérő pontokon „veszítenek energiát”. Nincs univerzális veszteségmechanizmus, ezért a névleges hatásfokok összehasonlítása önmagában félrevezető lehet.

Miért kritikus ez a befektetőknek?

A lakossági portfóliók jelentős része hosszú távú termelési becslésekre épül. Ezek támasztják alá a teljesítménygaranciákat, az adósságszolgálati mutatókat és a befektetői hozamokat.

Ha egy rendszert régi feltételezésekkel modelleznek, de modern önfogyasztási üzemmódban működtetnek, a projekt papíron rendben lehet, a valóságban mégis alulteljesíthet. Ez különösen érzékeny kérdés egy alacsony marzsokkal működő iparágban, ahol a teljesítménygaranciák közvetlenül az operatív cash flow-t terhelik.

Lakossági motivációk is változnak

Iparági adatok szerint a háztartások egyre inkább a villanyszámla-csökkentést és az energia-önellátást jelölik meg fő motivációként az akkumulátor telepítésénél. Azokon a piacokon, ahol az export kedvezőtlen, a tároló csatlakozási aránya már meghaladja a 75 százalékot. Ez azt jelenti, hogy a rendszereket tudatosan olyan üzemre optimalizálják, amelyet a régi modellek nem vettek figyelembe.

Mit kell most újragondolni?

Az iparág számára egyre világosabb, hogy a modellezési és tervezési gyakorlatot frissíteni kell. A szakértők szerint különösen fontos:

a valós üzemprofilok modellezése
a teljesítménygaranciák újrakalibrálása
az alacsony terhelés melletti hatásfok vizsgálata
az architektúra-specifikus veszteségek számszerűsítése
a transzparens kommunikáció a beruházók felé

Új korszak kezdődött

A napelemes iparág már korábban is szembesült hasonló fordulópontokkal, például a moduldegradáció pontosításakor. Most egy hasonló léptékű korrekció zajlik.

Ahogy a solar-plus-storage válik alapértelmezetté, a siker kulcsa egyre kevésbé a beépített kapacitás, és egyre inkább az lesz, mennyire pontosan értjük az energia valós útját a rendszerben. Aki ezt a váltást figyelmen kívül hagyja, az könnyen olyan portfóliót építhet, amely nem a hardver hibája miatt, hanem a hibás modellezés következtében marad el a várakozásoktól.

Tovább olvasom