Масовий дефект сонячних панелей виводить їх з ладу: як це відбувається
Сонячна енергетика іноді стикається з серйозними, але на перший погляд простими проблемами. Звичайна тінь, що впала на кут панелі, може знизити її ефективність наполовину. Дослідники з Мічиганського університету заявили, що знайшли спосіб виправити це.
Як пише The Diary 24, проблема криється в архітектурі підключення осередків, яка робить всю конструкцію залежною від найслабшої ланки.
Чим викликаний ризик загоряння
Різке падіння потужності через мінімальне затінення відоме в галузі як ефект "різдвяної гірлянди". Оскільки сонячні осередки з'єднані послідовно, потік енергії від усього ланцюжка обмежується найслабшим, затіненим елементом — так само, як одна перегоріла лампочка може погасити всю святкову гірлянду.
Затінення — це не просто втрата генерації. Воно змушує панелі перегріватися, тріскатися, а в гірших випадках може призвести до займання. Доцент кафедри електротехніки Таддеус Авеструз повідомляє, що щороку у світі через затінення фотоелектричних елементів втрачається понад 7,8 млн кВт-год електроенергії. Цього обсягу вистачило б, щоб цілий рік живити таке велике місто, як Сан-Франциско.
Для усунення дефекту команда вчених запропонувала додати в конструкцію додаткові схеми, що дають змогу затіненим коміркам перерозподіляти навантаження. Експерт порівнює заряд на кожному осередку з "резервуаром води". Інновація гарантує, що кожен елемент робить рівний внесок у загальний струм, нівелюючи ефект гірлянди.
Проєкт вартістю 800 000 доларів, спрямований на балансування потужності на рівні комірок (DCR), має принести практичні результати протягом наступних чотирьох років. Це рішення не тільки стабілізує вироблення енергії, а й дасть змогу зменшити розмір і вартість сонячних систем за рахунок оптимізації зберігання енергії на мікрорівні.
Модернізація енергомереж
Робота над сонячними панелями — лише частина глобальних досліджень у галузі електроенергетики. Вчені експериментують з новими матеріалами та інтелектуальним управлінням мережами, щоб об'єднати поновлювані джерела енергії та знизити вплив на навколишнє середовище.
Інженери розробляють методи інтеграції акумуляторних сховищ із сонячними та вітровими станціями. Це дасть змогу створювати розумні системи, здатні перерозподіляти електрику під час коливань попиту і пропозиції. Поліпшення силової електроніки зробить енергомережу більш довговічною і готовою до ситуацій, коли вироблення сонячної енергії падає.
Раніше повідомлялося, що скляні сонячні панелі виробляють до 400 кВт енергії. Сонячна система Soltech RooF зі скляними панелями, здатна виробляти електрику завдяки гідравлічному уловлюванню тепла, має безліч переваг перед кремнієвими або перовскітними.