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Mehr Solarenergie Aus Sonnenkollektoren Quetschen, Mit Ground Albedo
Mehr Solarenergie Aus Sonnenkollektoren Quetschen, Mit Ground Albedo

Video: Mehr Solarenergie Aus Sonnenkollektoren Quetschen, Mit Ground Albedo

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Anonim

Wenn das NIMBY-Syndrom jemals Amok läuft und den USA die Plätze ausgehen, um neue Solarparks zu errichten, können wir jederzeit zurückgehen und mehr Strom aus den alten holen. Das ist eine Erkenntnis aus einer laufenden Studie des National Renewable Energy Laboratory. Sie sehen sich genau an, was passiert, wenn Sie in bifaziale Solarmodule anstelle von gewöhnlichen Solarmodulen investieren. Die Studie startete im vergangenen Sommer und die bisherigen Ergebnisse sind ermutigend. Tatsächlich könnten sie auch dazu beitragen, zusätzliche Solaranlagen für Parkplätze und andere bebaute Flächen zu motivieren.

Sonnenkollektoren bifazial
Sonnenkollektoren bifazial

NREL testet bifaziale Solarmodule auf niedrigere Systembilanzkosten (Fotoausschnitt, über NREL).

Bifaciale Solarpanels regieren, andere sabbern

Das Wichtigste zuerst: Was hat das mit der Grundalbedo zu tun? Es ist nichts, was Sie Ihrem Curry hinzufügen, und es gibt keine ganze Albedo oder pürierte Albedo.

Wenn Sie den Mond sehen können, sehen Sie die Bodenalbedo, also Licht, das von einer Oberfläche reflektiert wird.

Die NREL-Studie ist ein dreijähriges Unterfangen über den Einfluss der Bodenalbedo auf die Energieabgabe von bifazialen PV-Modulen, die sich auf Solarmodule bezieht, die Licht sowohl von der Rückseite als auch von der Vorderseite sammeln können.

Wenn Sie jemals einen Solarpark gesehen haben, macht diese bifaziale Sache möglicherweise nicht viel Sinn. Schließlich ist die Rückseite die der Sonne abgewandte Seite.

Betrachtet man jedoch das von der Oberfläche reflektierte Licht, passt alles zusammen. Tatsächlich übertreffen die Ergebnisse der Studie bisher die Erwartungen im ersten Jahr.

Wer wird das alles bezahlen?

Sonnenenergie von der Rückseite zu sammeln bedeutet nicht, eine ganz neue Solarzelle zu bauen. Es bedeutet einfach, auf der Rückseite Glas oder klaren Kunststoff zu verwenden.

NREL schätzt, dass ein bifaziales Solarmodul etwa 10 % mehr kostet als sein einseitiges Äquivalent. Die Frage ist also, wie man Solarentwickler und Investoren davon überzeugen kann, dass sich die Mehrkosten auszahlen.

Die Idee ist, den Nutzen bifazialer Solarmodule in Bezug auf die Systembilanzkosten zu ermitteln. Mit anderen Worten, eine höhere Energieabgabe jedes Solarpanels entspricht niedrigeren Hardwarekosten pro Megawatt. Sie können möglicherweise die gleiche Leistung mit weniger Solarmodulen erzielen, und das spart andere Hardware, einschließlich Wechselrichter, Racks, Tracker-Systeme, Verbindungen usw.

Hier hilft es sicher, die Daten zur Hand zu haben. Die NREL-Studie zielt darauf ab, Best Practices zu etablieren, die die zusätzliche Vorabinvestition lohnenswert machen.

Neben dem Sammeln harter Daten über das bodenmontierte Array im Labor umfasst die Studie Computersimulationen, die die Daten auf alle möglichen anderen Situationen anwenden. Sonnenkollektoren für Parkplätze und Carports sind ein besonderes Interesse, wenn man bedenkt, dass das Licht von gepflasterten Flächen und parkenden Autos reflektiert werden könnte.

Hier ist der Erklärer aus dem Labor:

„NREL-Forscher gehen davon aus, dass neue Daten Hindernisse für die Weiterentwicklung der Spitzentechnologie beseitigen werden, indem sie Informationen und bewährte Verfahren bereitstellen, die die Installationseffizienz erhöhen, Kosten senken und die Haltbarkeit verbessern.“

So weit, ist es gut. Das Labor hat dafür bereits Unterstützung aus der Solarindustrie in Anspruch genommen. US-Solarunternehmen wie Prism Solar, Sunpreme und Lumos Solar sind Partner zusammen mit drei „großen internationalen Herstellern“. Das Endergebnis werden Benchmarks für konventionelle und bifaziale Solarmodule derselben Marken sein.

Wie zu erwarten ist, hat das NREL bisher festgestellt, dass von Schnee reflektiertes Licht im Vergleich zu einer Bodenbedeckung aus Gras den größten Einfluss auf die Energieproduktion von bifazialen Sonnenkollektoren hat.

Das ist eine interessante Wendung, wenn man bedenkt, dass sich der verschneite Bundesstaat Alaska auf Solarparks stützt, um abgelegene Offroad-Dörfer mit erschwinglichem, zuverlässigem sauberem Strom zu versorgen.

Es ist bekannt, dass Sonnenkollektoren bei kälterem Wetter effizienter funktionieren, und es ist auch bekannt, dass von Schnee reflektiertes Licht den solaren Umwandlungswirkungsgrad auf der Vorderseite verbessert. Der bifaziale Aspekt könnte dazu beitragen, die Einführung von Solarenergie in Alaska und anderen Teilen der USA mit kaltem Wetter zu beschleunigen.

Nächste Schritte für bifaziale Solarmodule

Die wirtschaftliche Rechtfertigung für Investitionen in bifaziale Solarmodule in nicht verschneiten Gebieten der USA besteht darin, herauszufinden, wie die Bodenalbedo mit verschiedenen Oberflächen maximiert werden kann.

Einige dieser Forschungen werden im Privatsektor bereits stückchenweise durchgeführt, aber die dreijährige Studie von NREL ist die erste umfassende Analyse mit öffentlich zugänglichen Daten, also umarmen Sie die Steuerzahler!

Im letzten Jahr lag der Fokus auf Schneedecke und Gras, wobei die besten Ergebnisse bei Schnee erzielt wurden. Gras schnitt besser ab, da es während der Vegetationsperiode braun wurde.

Das Labor wird in diesem Jahr zusätzliche Vegetation für die Bodenbedeckung untersuchen. Im letzten Studienjahr werden sie zu Schotter. Ein weißer Stoffbezug irgendeiner Art ist eine weitere Option, die in Betracht gezogen wird.

Hmmm … unser Geld ist für die Vegetation. Der Bereich der Agrovoltaik beginnt bereits die Aufmerksamkeit von Landwirten auf sich zu ziehen, die daran interessiert sind, PV-Anlagen mit Weidepflanzen und Bestäuberhabitaten zu kombinieren. Warum den ganzen schönen Boden auf Schotter oder was auch immer verderben lassen?

Dabei ist zu beachten, dass die Studie auch eine Energiespeicherkomponente beinhaltet, aber nicht irgendeinen alten Energiespeicher. Das untersuchte System ist mit modernsten Vanadium-Flow-Batterien der Firma Avalon ausgestattet.

Das Energiespeicherelement ist ein kritisches Element. Die Erhöhung der Leistung von Sonnenkollektoren während der Spitzenzeiten ist schön und gut, aber wenn niemand in der Nähe ist, um den Strom zu nutzen, haben Sie ein Problem mit der Kürzung, es sei denn, Sie können den Strom für den späteren Gebrauch parken.

Interessant! CleanTechnica wendet sich an das Labor, um herauszufinden, warum sie in das relativ neue Gebiet der Durchflussbatterien eintauchen, anstatt sich auf ein herkömmliches Lithium-Ionen-Batterie-Array zu verlassen. Bleiben Sie also dran, um mehr darüber zu erfahren.

Foto (ausgeschnitten): Mit freundlicher Genehmigung des National Renewable Energy Laboratory.

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