Studentský tým řeší problém stínování solárních panelů

sluneční stín fotografie

Pro většinu z nás je zcela zřejmé, že solární panely nejsou velkou investicí na stinné střeše. Přesto i v téměř ideálních solárních polohách je částečný stín z mraků, větví stromů nebo prachu a trosek téměř nevyhnutelný. A tento odstín může mít velký dopad, což v průběhu roku sníží výkon solárního pole až o 30 procent. Nyní skupina studentů vyvinula nové řešení tohoto problému – a oni získali více než 225 000 $ v prize money, aby pomohli dostat jejich technologii na trh.

Co je za problém?
Mnoho lidí si neuvědomuje, že to není jen stínované místo na solárním panelu, které ztrácí výkon. Protože se solární pole obvykle dělí na "řetězce" u panelů může stín dopadající na jednu část řetězce ovlivnit výstup celého řetězce.

Australská solární společnostSolar Choice vysvětluje tento dopad:

Řadu panelů můžete považovat za něco jako kousek potrubí a sluneční energie je jako voda protékající touto trubkou. V konvenčních řetězcích solárních panelů je stínem něco, co blokuje tok. Pokud se například stín ze stromu nebo komína vrhne na jeden z panelů v řetězci, bude výstup celého řetězce snížen na prakticky nulovou hodnotu, dokud tam bude stín. Pokud však existuje samostatný, nestínovaný řetězec, bude tento řetězec nadále produkovat energii obvyklým způsobem.

Existuje již možnost řešení tohoto problému. Mnoho střídačů nyní přichází s funkcí Maximum Power Point Tracking, což je funkce, která v podstatě vezme jakoukoli elektřinu vycházející z jednoho řetězce – i když je tento řetězec částečně zastíněn – a přidá jej k výkonnějšímu řetězci průměrnému výkonu.

Vyšší výkon při nižších nákladech
Tým, který zahrnuje studenty z MIT, Kalifornského technologického institutu a Stanfordské univerzity, se nazývá United Solar. Vychvalování na frázi "Stín se stane," jejich technologie byla vyvinuta pomocí jiného přístupu k optimalizaci výstupu. Místo pokusu o vyvážení výstupu na úrovni panelu se studenti snažili vyrovnat na úrovni jednotlivých buněk. Výsledkem byl jak lepší výkon, tak výrazně nižší náklady. Zde je howMIT News vysvětluje vývoj:

Myšlenka je taková, že zajištění rovnováhy výkonu pro jednotlivé FV články – místo pro celý panel – umožňuje lepší vyladění optimalizace výkonu. „Když jste na buněčné úrovni, je zlepšení zachycování energie při částečném stínování v zásadě dvakrát lepší ve srovnání s řešením na úrovni panelu,“ řekl Chang. [Arthur Chang je studentem MIT PhD v elektrotechnice a informatice.] Pomocí vnitřních parazitických komponent, konkrétně „difúzních kapacit“ – nežádoucích elektrických nábojů mezi dvěma komponentami – byl Chang schopen eliminovat potřebu externího ukládání energie a integrovat všechny ostatní nezbytné komponenty pro vyvážení výkonu na jeden čip, který lze vyrobit při velkém objemu a nízkých nákladech.

Zdá se, že mnoho lidí je touto inovací nadšeno, když United Solar vezme domů velké ceny – DOE Energy Efficiency a Renewable Energy Clean Energy Prize (100 000 $) a NSTAR MIT Clean Energy Prize (125 000 $) – na sedmém ročním MIT Soutěž o cenu za čistou energii. Po vytvoření úspěšného prototypu je nyní plánováno dokončit laboratorní testování v roce 2015 a začít pilotovat technologii ve venkovních solárních polích..

CS.AskMeProject