Spānija: Saules paneļu energoefektivitātes uzlabošana, izmantojot ģeotermālo dzesēšanu

Pētnieku grupa no Alkalas universitātes (UAH) Spānijā ir izstrādājusi saules paneļa prototipu ar integrētu ģeotermālo dzesēšanu, savienojot to ar seklu urbumu. Izmantojot šo prototipu, komanda novēroja energoefektivitātes pieaugumu par 14 procentiem, kas ir svarīgs solis saules fotoelementu tehnoloģijā.

Ignacio Valiente no Mehānisko, elektrisko un termisko tehnoloģiju pētniecības grupas vada grupu, kas strādā pie projekta "Saules paneļu energoefektivitātes ilgtspējīga uzlabošana, izmantojot modulārās ģeotermālās dzesēšanas sistēmas". Projektu finansē Madrides kopiena pēc jauno pētnieku apvienošanas 2019. gadā. Šis pētījums tiek uzskatīts arī par labāko ierakstu 2022. gada konferencē par atjaunojamo enerģiju un vides inženieriju.

Pētnieku grupa koncentrējās uz fotoelementu saules enerģiju, jo tas ir lētākais atjaunojamā enerģijas avots. Neskatoties uz zemajām izmaksām, saules paneļu zemā energoefektivitāte joprojām ir būtisks ierobežojums. Saules paneļu energoefektivitāte parasti nepārsniedz 20 procentus, pamatojoties uz to saņemto enerģiju un saražoto elektroenerģiju, un lielākā daļa atkritumu enerģijas tiek pārveidota siltumā.

Atzīstot, ka temperatūra pazemē ir stabila ap 15 grādiem pēc Celsija, pētnieku grupa ierosināja dzesēšanas sistēmu, kas savieno seklo ģeotermālo rezervuāru ar paneļiem, un uzbūvēja prototipu. Prototips ir saules panelis, kura aizmugurē ir integrēts siltummainis, kas savienots ar citu siltummaini, kas atrodas 15 metrus zem zemes, ar neliela sūkņa palīdzību cirkulē dzesēšanas šķidrumu caur sistēmu.

Pētnieku komanda salīdzināja saules paneļa prototipu ar standarta paneli. Viņi novēroja, ka ar šo sistēmu saules paneļu temperatūra tika samazināta par 20 grādiem pēc Celsija un sistēmas neto energoefektivitāte palielinājās par 14 procentiem. Pazemes rezervuāra temperatūra tika uzturēta relatīvi nemainīga, pateicoties minimālajam siltumam, kas nāk no paneļiem.

Pētnieku grupa arī ir saņēmusi interesi par tehnoloģiju no vairākiem uzņēmumiem, taču viņi saka, ka ir nepieciešams veikt vairāk pētījumu, lai varētu samazināt tehnoloģijas ražošanas, ekspluatācijas un uzturēšanas izmaksas.