Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали технологию, которая позволяет повысить эффективность солнечных станций. Для этого исследователи предложили новый подход к решению проблем неравномерного старения фотоэлектрических элементов солнечных панелей без замены устаревших частей новыми. Результаты исследования были опубликованы в статье в авторитетном журнале «Energy».
Как пояснили ученые, использование солнечных панелей в процессе генерации энергии сопряжено с рядом сложностей: при наружных условиях эксплуатации солнечная батарея подвержена запылению, увлажнению и значительным изменениям температуры. Кроме того, по их словам, из-за облачности пластины имеют частичные затемнения, а это влияет на срок службы панелей и эффективность отдачи энергии.
Все эти факторы приводят к тому, что электротехнические характеристики фотоэлектрических модулей могут существенно различаться, что снижает эффективность работы всей солнечной станции.
«Наша научная группа разрабатывает технологию, позволяющую солнечной станции генерировать максимально возможную мощность, которая не зависит от разных характеристик панелей», — сообщил аспирант Высшей школы высоковольтной энергетики СПбПУ Ахмед Рефаат.
Как пояснил профессор Высшей школы высоковольтной энергетики СПбПУ Николай Коровкин, в настоящее время применяются такие схемы суммирования мощностей панелей, в результате которых частичная замена устаревших модулей становится нерентабельной. Кроме того, он добавил, что фотоэлектрические модули одной марки, как правило, не являются идентичными из-за производственных дефектов материала.
«Правильное» суммирование мощностей панелей, предложенное нами, представляет значительный интерес для практического применения», — утверждает он.
По словам ученых, результаты моделирования показывают существенное увеличение максимальной выходной мощности. Исследователи продемонстрировали, что при использовании разработанной системы мощность, извлекаемая из неравномерно состаренной фотоэлектрической матрицы в солнечных панелях, существенно увеличивается.
Так, по данным СПбПУ, процент экономии энергии до перегруппировки старых фотоэлектрических панелей составляет 16,82%, а после увеличивается до 21,86%. Процент максимальной выходной мощности, генерируемой после перестановки фотоэлектрических панелей, составляет 99,89% по сравнению только с 78,03% в обычных условиях.
В дальнейшем ученые планируют проверить новый метод экспериментально на предприятиях по производству солнечных панелей в Египте.
