نویسنده: یزدان الواری، پژوهشگر حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر 
زمان مطالعه: ۳ دقیقه
گروهی از دانشمندان در هند با استفاده از بازتابش به وسیله آینه در فصل تابستان، ۲۰٪ افزایش در عملکرد تولید انرژی پنل خورشیدی فتوولتاییک را ثبت کرده‌اند. اگرچه این فناوری هنوز با اقتصادی بودن فاصله زیادی دارد اما تحقیقات نشان می‌دهد که این فناوری بدون تأثیر قابل‌توجهی بر دمای ماژول فتوولتاییک، توان تولیدی در آن را بسیار بالا می‌برد.
محققان خاطرنشان کردند که در گذشته از بازتابنده‌های آینه برای افزایش تولید انرژی ماژول‌های خورشیدی استفاده شده است، و بسته به فصل، محل نصب و نوع بازتابنده، استفاده از این تجهیز بازده را بین ۲۰ تا ۳۰ درصد افزایش می‌دهد. این گروه اظهار داشتند: “مطالعات متعددی برای تعیین زاویه شیب بهینه یک بازتابنده انجام شده است، اما فقط معدودی درباره اثرات دمایی افزودن بازتابنده بر پنل خورشیدی بحث کرده‌اند.”
مدل پیشنهادی این گروه از محققان، زاویه شیب بهینه بازتابش دهنده‌ها را برای دستیابی به حداکثر تابش منعکس‌شده بر روی صفحه پنل خورشیدی در طول روز، و ماه‌های تابستان و زمستان محاسبه می‌نماید.
با نصب آینه‌های بازتابنده چقدر دمای پنل‌های خورشیدی افزایش یافته است؟
مدل‌سازی انجام شده در نرم‌افزار MATLAB به صورت آزمایشی در یک سیستم پنل خورشیدی واقع در همیرپور، در منطقه غربی هیمالیای هند مورد آزمایش قرار گرفته است. ویژگی مهم این محل برای انجام این پژوهش، ترکیب تابش خورشیدی خوب و دمای به‌طور نسبی کم محیط بوده است.
انتظار می‌رود استفاده از بازتابش، باعث بالا رفتن دمای ماژول در مقایسه با حالت بدون بازتابش شود و دمای ماژول‌ها را در مقایسه با سیستم پنل خورشیدی بدون بازتابنده افزایش دهد. دانشمندان اظهار داشتند: “از آنجا که افزایش دما به دلیل بازتابش اندک است، در مطالعه حاضر، تأثیر این افزایش دما بر بازده پنل خورشیدی قابل‌توجه نیست.”
به گفته آن‌ها: “در این مطالعه حداکثر افزایش دمای پنل خورشیدی در فصل تابستان و تحت شرایط آفتاب کامل، ۵۹ درجه سانتی‌گراد است، اما متوسط افزایش بین ۴۸ تا ۵۰ درجه مشاهده می‌شود. این عدد تنها ۰-۴ درجه بالاتر از سیستم پنل خورشیدی بدون بازتابنده” است.
در زمستان، میانگین افزایش بین ۲۳-۲۵ تا ۳۶ درجه سانتی‌گراد بوده است، یعنی تنها ۰-۲ درجه بالاتر از یک سیستم قابل‌مقایسه بدون بازتابنده.
افزایش توان خروجی پنل‌های خورشیدی با نصب آینه‌های بازتابنده
بهبود متوسط خروجی با در نظر گرفتن میانگین در طول روز از ساعت ۹ صبح تا ۵ بعدازظهر در فواصل ۳۰ دقیقه اندازه‌گیری شد. اندازه‌گیری‌ها به گروه این امکان را می‌دهند تا معلوم کند که دوره اصلی افزایش توان سیستم بین ساعت ۹ صبح و ۱.۰۰ بعدازظهر بوده است، درحالی‌که افزایش کمتری بین ساعت ۲ و ۵ بعدازظهر به ثبت رسیده است.
در ماه‌های تابستان، زاویه شیب بهینه بازتاب‌دهنده‌ها ۴۰ درجه بود، درحالی‌که گزارش شده است که متوسط بهبود راندمان در همین زمان ۸۴/۱۹٪ گزارش شده است.
در فصل زمستان، زاویه شیب بهینه بازتاب‌دهنده‌ها در ماه‌های دسامبر، ژانویه و فوریه به ترتیب ۱۰، ۱۵ و ۲۰ درجه بود، درحالی‌که متوسط بهبود کارایی ۱۳.۲۳% بوده است.
شکل۱: زاویه بین پنل خورشیدی فتوولتاییک (PV Panel) و آینه بازتابنده (Reflector)
استفاده کمتر از زمین با نصب آینه‌های بازتابنده
به گفته محققان، استفاده از بازتابنده‌های آینه ممکن است در مناطقی با مشکل استفاده از زمین باعث بهبود وضعیت و کاهش استفاده از زمین گردد، اگرچه آن‌ها تأکید کردند که این امر نیاز به تحقیقات بیشتر برای اعتبارسنجی دارد. از نظر آن‌ها، همچنین باید در مناطق آب و هوایی سرد و گرم با استفاده از ردیاب‌های پنل خورشیدی تک محوره و دو محوره این سیستم بازتابش مورد آزمایش قرار گیرد
یافته‌های این تحقیق در مقاله Enhancement of Multi-crystalline Silicon Photovoltaic modules using Mirror Reflectors under Western Himalayan Climatic Conditions، در مجله Renewable Energy. انتشار یافته است.
در این تحقیق جزئیات مربوط به هزینه‌های فناوری بازتابش آینه‌ای ارائه نشده است، و همچنین مشخص نشده است که با استفاده از آن چه نوع LCOE حاصل می‌شود.
شما می‌توانید دیدگاه خود را درباره نصب آینه‌های بازتابنده در نیروگاه‌های خورشیدی را در انتهای این صفحه با علاقه‌مندان به انرژی خورشیدی به اشتراک گذارید.
– منبع: pv-magazine
دیدگاهتان را بنویسید