Ujuva PV kombineerimine suruõhuenergia salvestamisega

Egiptuse ja Ühendkuningriigi teadlased töötasid välja uue ujuvaPV süsteemkontseptsioon, mis kasutab energia salvestamiseks suruõhku. Süsteemi edasi-tagasi kasutegur on 34,1% ja energiatõhusus 41%.

Egiptuse Port Saidi ülikooli ja Ühendkuningriigi Strathclyde'i ülikooli teadlased on teinud ettepaneku ühendada uudse energiahaldusstrateegia abil suruõhuenergia salvestamine (CAES) ujuva fotogalvaanilise energiaga.

"Päikeseenergia katkendlikkuse ja kättesaadavuse probleemide lahendamiseks on kavandatav ujuv PV-süsteem varustatud keskkonnasõbraliku hübriidse suruõhuenergia salvestamise süsteemiga, mida juhib uudne energiahaldusstrateegia, et tõhusalt hallata süsteemi komponentide vahelist energiavoogu ilma nende lubatud piirmäära ületamata. tööpiirangud ohutuks kasutamiseks, ”ütles uuringu juhtiv autor Erkan Oterkus ajakirjale pv. "See juhtimisstrateegia on loodud selleks, et tagada koormusnõuete täitmine ja isegi madala kvaliteediga PV-energia tootmise kasutamine, mis vähendab energia raiskamist ja parandab süsteemi tõhusust."

Kavandatavas kontseptsioonis järgib energiajuhtimise strateegia deterministlikku reeglipõhist lähenemist, mis määrab reeglid vastava süsteemi kütusesäästu või heitkoguste kaardi abil. "See lähenemisviis kasutab inimeste teadmisi, intuitsiooni, heuristikat ja matemaatilisi mudeleid, et luua eelnevalt kindlaksmääratud reeglid, mis kontrollivad süsteemi komponentide tööd," rõhutas rühm. "Need reeglid on tõlgendatavad ja neid saab häälestada erinevate tööstsenaariumide paremaks toimimiseks väikese arvutuskoormusega."

5 kW võimsusega prototüüp kasutab osaliselt ujutatud PV-paneele, mis on pidevas otseses kontaktis ümbritseva veega, mis tagab tõhusa ja vaba jahutuse ning parandab PV-paneelide efektiivsust tänu ümbritseva veega termilisele tasakaalule. Ujuv platvorm, mida kasutatakse toetamiseksPV süsteemsuudab päikesevalgust automaatselt jälgida, et rohkem päikeseenergiat toota ja sukeldussuhet muuta, reguleerides platvormi tõmbejõudu ja PV-paneelide kaldenurka, et kontrollida nende jahutamist või puhastada need kogunenud tolmust või uputada PV-paneelid täielikult vee alla, et vältida kahjustusi. raskete ilmastikutingimuste korral.

Salvestussüsteemi kirjeldatakse kui adiabaatilist CAES-süsteemi, mis on integreeritud soojusenergia salvestamisega (TES). See koosneb neljast kompenseerimata õhkterasest paagist, mis on paigutatud ujuvplatvormi nurkadesse. "Enne õhu säilitamist jahutatakse kuum suruõhk soojusvahetis maha," selgitasid teadlased. "Kui toodetud PV elektrienergia on õhukompressorite nõutavast võimsusest väiksem või suurem, tehakse ettepanek salvestada see elekter soojuse kujul TES-is."

Kuuma veepaak on integreeritud ka soojusvahetiga, et tõsta suruõhu temperatuuri enne selle paisumist. Suruõhk vabastatakse ja soojendatakse läbi kuumaveepaagi, enne kui see paisub ekspanderis, et genereerida elektrienergiat generaatori abil.

Simulatsioonide seeria abil leidis uurimisrühm, et süsteemi edasi-tagasi kasutegur on 34,1% ja energiatõhusus 41%, kusjuures kõige tugevamat süsteemi jõudlust täheldati detsembrist jaanuarini. "Võrreldes tavapäraste CAES-süsteemidega on kavandatud hübriid-CAES-süsteemi aastane kütusesääst 126,4 maagaasi," rõhutasid akadeemikud. "See kütusesääst toob kaasa ka majandusliku kasu, vähendades süsteemi tegevuskulusid 27 690 dollari võrra kütusekulu aastas."

Samuti leidsid nad, et süsteemi energia- ja eksergiatõhusust võib märkimisväärselt mõjutada üksikute komponentide tõhusus, mis võib nende sõnul väheneda projekteerimata ja osalise koormuse tingimustes.

Süsteemi kirjeldati ajakirjas Energy avaldatud ajakirjas Energy.

Oleme Egret Solaris põnevil ujuvate fotogalvaaniliste (PV) süsteemide ja suruõhuenergia salvestamise (CAES) kombineerimise potentsiaali üle. Sellel uuenduslikul lähenemisviisil on tohutult palju lubadusi, et tulla toime mõne taastuvenergiatööstusega täna silmitsi seisvate peamiste väljakutsetega, nagu energia salvestamine, võrgu stabiilsus ja ruumi tõhus kasutamine. Egret Solar on põnevil ujuva PV ja suruõhuenergia salvestamise kombineerimise pikaajalisest potentsiaalist. See sidumine kujutab endast tipptasemel lahendust, mis tegeleb taastuvenergiatööstuse kõige pakilisemate väljakutsetega, edendades samal ajal rohelisemat ja jätkusuutlikumat tulevikku.