Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Növelnék a szilíciumos napelemek hatékonyságát

Létrehozva:

|

Organikus rétegek alkalmazásával akár 10 százalékkal is növelhető az egyes napelemek áramtermelése.

Egy napelem hatásfoka egyike a legfontosabb adatnak, megadja ugyanis, hogy az adott napelem a napenergia hány százalékát alakítja át elektromos energiává. A szilíciumra épülő napelemek elméleti maximális hatásfoka – a fizikai anyagtulajdonságok miatt – 29,3 százalék. Szakemberek ezen akarnak javítani. A Berlini Helmholtz Központ (HZB) munkatársai azt találták ki, hogy a napelemekbe organikus rétegeket építenek be, amelyek az energiát nagy energiájú fotonokká alakítják át úgy, hogy az áramtermelés a kétszeresére nő. A Klaus Lips professzor és csapata által alkalmazott hatás bizonyos organikus molekulakristályokban is megjelenik és a neve „Singlet exciton fission” (SF). A csapathoz két évvel ezelőtt csatlakozott Rowan MacQueen ausztrál kutató, aki azt nyilatkozta az új módszerrel kapcsolatban, hogy egy szilíciumra épülő napelem hatásfoka akár 40 százalékra is növelhető.

A szakértők az elvégzett kísérletek keretében egy 100 nanométeres organikus réteget integráltak egy szilícium napelembe. Lips elmondta, hogy a kihívást az jelentette, hogy az organikus réteget úgy építsék be, hogy az komoly mértékben ne zavarja meg az áram áramlását. MacQueen hozzátette, hogy a tapasztalatok azt mutatták, hogy az egyes anyagok határrétegeinek különösen nagy szerepük van a folyamatokban.
Az első kísérletek során az áramtermelést sikerült 5-10 százalékkal növelni. Lips ezt óriási sikernek minősítette és bejelentette, hogy folytatják a további kísérletezést, mert bebizonyosodott, hogy az elgondolás elviekben működik. A kutatások egyébként a jövőben arra irányulhatnak, hogy a szilíciumot egy másik anyaggal ötvözzék, s az utóbbi a tapasztalatok alapján leginkább a perovszkit lehet.

forrás: alternativenergia.hu

Advertisement
Hozzászólás küldése

A hozzászólás írásához bejelentkezés szükséges Bejelentkezés

Hozzászólás

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:

|

Szerző:

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.

Advertisement

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.

Advertisement

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.

Advertisement

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

Advertisement

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.

Advertisement

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?

Advertisement

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.

Advertisement

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.

Advertisement

Mit kell most újragondolni?

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

Advertisement
  • 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.

Advertisement
Tovább olvasom

Zöldtrend a Facebookon

Címkék

Ezeket olvassák