Tăng 20% ​​sản lượng của hệ thống Điện Mặt trời với gương phản xạ

Một nhóm các nhà khoa học ở Ấn Độ đã chứng minh sản lượng điện của hệ thống Pin mặt trời tăng 20% ​​ thông qua việc sử dụng gương phản chiếu trong mùa hè. Mặc dù công nghệ vẫn còn lâu mới có hiệu quả kinh tế, nghiên cứu cho thấy năng suất cao hơn có thể đạt được mà không ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ tấm pin năng lượng mặt trời.

Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Quốc gia Ấn Độ, Trung tâm Kỹ thuật Năng lượng và Môi trường và Đại học Shoolini đã phát triển một kỹ thuật mô hình mới để tăng cường công suất của hệ thống Điện mặt trời sử dụng gương phản chiếu. Sử dụng mô hình này, nhóm đã chứng minh tăng sản lượng điện hơn 20% với hệ thống Pin mặt trời bao gồm các tấm pin mặt trời Poly được lắp đặt ở độ cao lớn trong khu vực núi Himalaya của Ấn Độ.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng gương phản chiếu đã được sử dụng rộng rãi trong quá khứ để tăng sản lượng điện cho các tấm pin năng lượng mặt trời và họ đã chứng minh được sự tăng sản lượng điện từ 20% đến 30% tùy theo mùa, vị trí lắp đặt và loại gương phản xạ. Một số nghiên cứu đã được thực hiện để xác định góc nghiêng tối ưu của gương phản xạ, nhưng chỉ có một số ít thảo luận về hiệu ứng nhiệt độ tăng lên trên các tấm Pin năng lượng mặt trời, nhóm cũng nêu rõ.

Mô hình được đề xuất, theo các tác giả, xác định góc nghiêng tối ưu cho các gương phản xạ trong đó bức xạ phản xạ tối đa rơi vào pin năng lượng mặt trời trong suốt cả ngày, cả vào mùa hè và mùa đông.

Nhiệt độ

Mô hình dựa trên MATLAB đã được xác thực bằng thực nghiệm tại một hệ thống Pin mặt trời đặt tại Hamirpur , một thị trấn thuộc bang Himachal Pradesh, ở khu vực phía tây dãy Himalaya của Ấn Độ. Vị trí này là điểm quan trọng cho nghiên cứu, bởi vì nó là kết hợp của bức xạ mặt trời tốt và nhiệt độ môi trường tương đối thấp, đặc trưng của vùng núi phía tây dãy Himalaya.

Trên thực tế, bức xạ phản xạ được dự kiến ​​sẽ làm tăng nhiệt độ của các pin mặt trời so với hệ thống Pin mặt trời không có gương phản xạ. Tuy nhiên, Sự gia tăng nhiệt độ do phản xạ là nhỏ, nên trong nghiên cứu hiện nay, ảnh hưởng đến hiệu suất của Pin mặt trời có lẽ không đáng kể- theo các nhà khoa học. Trong nghiên cứu này, nhiệt độ Pin mặt trời tăng tối đa là 59 độ C vào mùa hè trong điều kiện nắng, nhưng mức tăng trung bình trong khoảng 48 đến 50 độ, chỉ cao hơn 0-4 độ so với hệ thống Pin mặt trời không có gương phản xạ.

Vào mùa đông, mức tăng trung bình là từ 23-25 ​​đến 36 độ C, cao hơn 0-2 độ so với hệ thống tương đương không có gương phản xạ.

Sản lượng điện thu được tăng lên.

Sự cải thiện trung bình được đo lường bằng cách lấy trung bình trong ngày từ 9 giờ sáng đến 5 giờ chiều trong khoảng thời gian 30 phút. Các phép đo cho phép nhóm xác định rằng thời gian thu nhiều điện nhất là từ 9 giờ sáng đến 1 giờ chiều, trong khi sự tăng cường thấp hơn trong khoảng từ 2 giờ chiều đến 5 giờ chiều.

Trong những tháng mùa hè, góc nghiêng tối ưu của gương phản xạ được tìm thấy là 40 độ, và cải thiện hiệu quả trung bình đạt 19,84%.

Vào mùa đông, góc nghiêng tối ưu của gương phản xạ lần lượt là 10, 15 và 20 độ vào tháng 12, tháng 1 và tháng 2, trong khi cải thiện hiệu quả trung bình là 13,23%.

Tiết kiệm diện tích đất.

Theo các nhà nghiên cứu, việc sử dụng gương phản chiếu có thể khả thi ở những vùng có vấn đề sử dụng đất, mặc dù họ nhấn mạnh điều này sẽ cần nghiên cứu thêm để xác nhận. Các nghiên cứu, theo quan điểm của họ, cũng nên được thực hiện ở vùng khí hậu lạnh và nóng bằng cách sử dụng Phụ kiện lắp đặt điện mặt trời là hệ khung pin có thể thay đổi hướng trục đơn và trục kép (tracking) cùng với hệ thống gương phản xạ có thể thay đổi hướng.

Những phát hiện của nghiên cứu đã được trình bày trong bài báo Tăng cường hiệu suất của các tấm pin Poly bằng cách sử dụng gương phản xạ trong điều kiện khí hậu của dãy núi Himalaya , được xuất bản trong  Renewable Energy  .

Nghiên cứu không cung cấp chi tiết về chi phí của công nghệ phản xạ gương được trình bày, và cũng không chỉ định loại LCOE nào có thể đạt được thông qua việc sử dụng nó.

Tác giả: EMILIANO BELLINI

Nguồn: Pv-Magazine

Quý độc giả bấm vào TIN TỨC SOLAR để đọc thêm nhiều bài viết kiến thức chuyên ngành