Диджитал Массовый дефект солнечных панелей выводит их из строя: как это происходит
Солнечная энергетика иногда сталкивается с серьезными, но на первый взгляд простыми проблемами. Обычная тень, упавшая на угол панели, может снизить ее эффективность наполовину. Исследователи из Мичиганского университета заявили, что нашли способ исправить это.
Как пишет The Diary 24, проблема кроется в архитектуре подключения ячеек, которая делает всю конструкцию зависимой от самого слабого звена.
Чем вызван риск возгорания
Резкое падение мощности из-за минимального затенения известно в отрасли как эффект "рождественской гирлянды". Поскольку солнечные ячейки соединены последовательно, поток энергии от всей цепочки ограничивается самым слабым, затененным элементом — точно так же, как одна перегоревшая лампочка может погасить всю праздничную гирлянду.
Затенение — это не просто потеря генерации. Оно заставляет панели перегреваться, трескаться, а в худших случаях может привести к возгоранию. Доцент кафедры электротехники Таддеус Авеструз сообщает, что ежегодно в мире из-за затенения фотоэлектрических элементов теряется более 7,8 млн кВт·ч электроэнергии. Этого объема хватило бы, чтобы целый год питать такой крупный город, как Сан-Франциско.
Відео дня
Для устранения дефекта команда ученых предложила добавить в конструкцию дополнительные схемы, позволяющие затененным ячейкам перераспределять нагрузку. Эксперт сравнивает заряд на каждой ячейке с "резервуаром воды". Инновация гарантирует, что каждый элемент вносит равный вклад в общий ток, нивелируя эффект гирлянды.
Проект стоимостью 800 000 долларов, направленный на балансировку мощности на уровне ячеек (DCR), должен принести практические результаты в течение следующих четырех лет. Это решение не только стабилизирует выработку энергии, но и позволит уменьшить размер и стоимость солнечных систем за счет оптимизации хранения энергии на микроуровне.
Модернизация энергосетей
Работа над солнечными панелями — лишь часть глобальных исследований в области электроэнергетики. Ученые экспериментируют с новыми материалами и интеллектуальным управлением сетями, чтобы объединить возобновляемые источники энергии и снизить воздействие на окружающую среду.
Инженеры разрабатывают методы интеграции аккумуляторных хранилищ с солнечными и ветровыми станциями. Это позволит создавать умные системы, способные перераспределять электричество при колебаниях спроса и предложения. Улучшение силовой электроники сделает энергосеть более долговечной и готовой к ситуациям, когда выработка солнечной энергии падает.
Ранее сообщалось, что стеклянные солнечные панели производят до 400 кВт энергии. Солнечная система Soltech RooF со стеклянными панелями, способная производить электричество благодаря гидравлическому улавливанию тепла, имеет множество преимуществ перед кремниевыми или перовскитными.
