Güneş Enerjisi Üretiminde Yeni Teknolojiler, Evrendeki en bol ve ücretsiz enerji kaynaklarından biri güneş enerjisidir. Güneş, belirli bir güneş radyasyonu spektrumu aralığında görünür ışık ve kızılötesi enerji yayar. Bu radyasyon spektrumu enerji üretimi için kullanılabilir.
Bu spektrum içinde, güneş enerjisinin tahmini yıllık potansiyeli 49.837 exajoule’ye (EJ) ulaşabilir. Dünya’daki tüm enerji tüketimini yalnızca bir kez değil, birkaç kez sağlamaya yetecek kadar.
Bu mümkün olduğunca kullanılması gereken bir kaynak değil mi?
.
bir güneş enerji sistemi size ne kadar para kazandırabilir?
.
Bugünlerde en yaygın güneş enerjisi teknolojisi fotovoltaiklerdir (PV), yalnızca Albert Einstein’ın “Fotoelektrik Etkisi” adlı bir makale yayınlamasından bu yana geniş çapta çalışıldığı için değil, aynı zamanda dijital ve elektronik çağın evrime izin verdiği için ve konut uygulamaları için bile fotovoltaik hücrelerin üretim maliyetlerini ulaşılabilir fiyatlara düşmesi gelişimin olduğu yerdir.
Ancak güneş enerjisinin sunabileceği fotovoltaiklerden çok daha fazlası var. Şu anda, güneş enerjisini çıkarmamıza izin veren birkaç yeni güneş enerjisi teknolojisi var .Bazıları elektrik , bazıları ısı şeklindedir .
Özellikleri ve en son güneş enerjisi yenilikleri hakkında bilgi edinmek için okumaya devam edin.
Güneş enerjisi teknolojisinde yeni atılımlar
Güneş enerjisi endüstrisinin son zamanlarda ortaya çıkardığı yeni teknoloji trendlerini inceleyelim.
Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi
Konsantre Güneş Enerjisi (CSP), güneş termal enerjisi olarak da bilinir .
Bu güneş enerjisi teknolojisi, esas olarak endüstriyel veya kamu hizmetleri amacıyla kullanılmak üzere gelişmektedir. Bu teknolojinin uygulanmasında dünyanın önde gelen ülkeleri, mevcut CSP kapasitesinin dünyanın toplam güneş enerjisi kapasitesinin yaklaşık yüzde 80’ini oluşturduğu Amerika Birleşik Devletleri ve İspanya’dır.
Konsantre Güneş Enerjisi, giderek fotovoltaik kullanımına avantajlı bir alternatif haline geliyor. Artan popülaritesini, özellikle CSP’deki kurulu kapasitenin 2016’da yaklaşık 2,2 gigawatt (GW) olduğu İspanya’da görebiliyoruz. Amerika Birleşik Devletleri’nde 1,8 GW kullanılabilir güç kapasitesiydi.
Sistem, güneş ışığını alıcı olarak bilinen büyük bir ısı eşanjörüne odaklayan yüzlerce heliostat (ayna) kullanır. Alıcı, ısı transfer sıvısı içeren bir boru içeren bir kulenin tepesinde bulunur . Bu akışkan, güneş ışığından elde edilen ısıyı emer ve ısıl enerji depolama tankına toprağa taşır.
Elektrik gerektiğinde ısı transfer sıvısı, içi su dolu bir boru ile yan yana akar. Su dolu boru, güneşten gelen ısıyı kullanarak suyun buhara dönüştüğü bir buhar jeneratörüne girer. Ortaya çıkan buhar, elektrik üreten türbine yönlendirilir.
Kalan buhar daha sonra yoğuşturulur ve bir su tankında depolanır. Isı transfer akışkanı, çevrimi tekrarlamak için alıcıya geri dönen bir soğuk akışkan tankında depolanır.
CSP’nin en son gelişimi, dört yeni CSP teknolojisi türünün oluşturulmasına yol açmıştır . Aynı prensibe dayanırlar ve aynı bileşenleri paylaşırlar (güneş alanı, güç bloğu ve depolama sistemi), ancak ısıyı yansıtmanın veya yoğunlaştırmanın farklı yolları vardır.
1 Güneş enerjisi kuleleri (SPT)
Bu teknoloji, 565 °C’ye (1050 °F) kadar çalışma sıcaklığında esneklik sunar ve ısının 15 saate kadar depolanmasını sağlar.
*Bu tip güneş enerjisi planının özel bir avantajı, erimiş tuzla (mevcut en iyi ısı transfer akışkanlarından biri) çalışmanın yanı sıra, işletme maliyetlerini azaltan açık hava veya aşırı ısıtılmış buhar gibi başka alternatiflerin de bulunmasıdır. Bununla birlikte, uygulamaları hala geliştirme aşamasındadır.
*Bu teknolojinin ana dezavantajı, soğutma işlemi ve heliostatların temizlenmesi için önemli miktarda su tüketimidir.
Bu teknolojinin başarılı kullanımına örnekler Julich (Almanya) ve Solugas (İspanya) güneş kuleleridir. Bu kuleler, kombine çevrim türbinlerine bağlı basınçlı hava kullanır. Bu çözüm, 800°C’ye (1472°F) kadar ısıtılan havadan 4,6 megawatt‘a kadar güç üretmeye izin verir.Güneş Enerjisi Kuleleri, Amerika Birleşik Devletleri’nde bu türden en çok kullanılan teknolojidir. Kuleler, ülkenin 377 megawatt’a kadar güç kapasitesi elde etmesini sağlayan dünyanın en yüksek kuleleridir .
2 Parabolik Tekne Kolektörleri (PTC)
CSP arasında en yaygın teknoloji türü ve aynı zamanda ticari olarak en olgun sistem. Parabolik oluk toplayıcılar, dünya çapındaki toplam 4,8 GW kurulu CSP’nin 3,5 GW’ını oluşturmaktadır.
Genel olarak, bu tip kurulumda kullanılan ısı transfer sıvısı, 293°C (560°F) ile 393°C (740°F) arasında sıcaklıklara ulaşabilen termal yağdır .
Bununla birlikte, termal yağ ile ilgili sorun, yüksek toksisitesinde ve yanıcılığında yatmaktadır. Bu nedenle, riski azaltmak için en son atılımlar, erimiş tuzlar ve hava gibi alternatif ısı transfer akışkanları kullanarak verimliliği artırmayı hedefliyor.
Bu alternatiflerin çalışma sıcaklığının daha da yükselmesine izin vermesi beklenmektedir.
3 Parabolik Çanak Sistemleri
Çin’de 60 MW’lık Orion projesi gibi önemli projeler olmasına rağmen, Parabolik Çanak Sistemleri ticari ve şebeke ölçekli projelerde düşük uygulama oranına sahiptir.
Diğer CSP sistemlerinden daha yüksek güneş enerjisi elektrik dönüşümüne sahip olmalarına rağmen, dezavantajları, her bir parabolik çanağın düşük maksimum güç kapasitesidir.
Bu, özellikle maliyet ve güç performansı açısından diğer CSP sistemleriyle karşılaştırıldığında onları çekici yapmaz.
Ayrıca, bu sistemler tipik olarak depolama sisteminden yoksundur ve bu da onları şebekeye bağlanacak büyük ölçekli kamu hizmetleri projeleri için uygunsuz hale getirir.
4 Lineer Fresnel Reflektörler (LFR)
LFR tesisleri, parabolik çanak sistemleri gibi benzer bir trend izler. Aslında LFR santralleri 30 MW’ı geçmez ve ısı transfer akışkanı olarak su kullanır.
Bu genellikle giriş sıcaklığı değerlerini 60°C (140°F) ile 190°C (374°F) arasına ve çıkış sıcaklığı değerlerini 257°C (495°F) ile 370°C (698°F) arasına ayarlar.
Ticari sektörde sadece birkaç uygulama olmasına rağmen, optik verimlilik sorunları gelişmeye devam ettiği sürece, mevcut eğilimler bu teknolojinin teknik fizibilitesini kanıtlamaktadır.
Hindistan, Avustralya, Çin, Fransa ve Güney Afrika’da yeni LFR projeleri planlanmaktadır.
Piyasa şu anda Parabolik Oluk Toplayıcılar tarafından yönetiliyor, ancak LFR’nin bu teknolojinin güçlü bir rakibi haline gelmesi için iyi bir şans var.
,
Solar Termal Isıtma ve Soğutmadaki Gelişmeler
Güneşten enerji elde etmek için kullanılan bir diğer teknoloji türü ise Güneş Enerjili Isıtma ve Soğutma Sistemleridir. En yaygın olarak kullanılan tipi Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemleridir (SWH) .
Güneş enerjili su ısıtma sistemleri, soğuk suyu bir ısı eşanjörüne giden bir borudan geçirir. Eşanjörden güneş kollektörleri, Güneş’ten gelen kızılötesi radyasyondan ısıtılan ısı transfer sıvısını taşır.
Isı transfer sıvısı güneş kollektörleri aracılığıyla ısı eşanjörüne geri aktığında, depolanan su ısıtılır ve daha sonra evleri ısıtmak veya soğutmak için kullanılır.
REN 21 Küresel Durum Raporu 2017’ye göre , 2016 yılında yaklaşık 36,7 GW yeni güneş termal ısıtma ve soğutma sistemi eklenerek bu teknoloji dünya çapında 456 GW-termal’e ulaştı!
Bu teknoloji zaten iyi bilinmektedir ve evinize sıcak su ve ısıtma sağlamak için elektrik ve gazdan tasarruf etmenizi sağlayabilir. Pazar zaten olgunlaşmış olsa da, güneş enerjisiyle ısıtma ve soğutma hala gelişmektedir. Bu sistemleri daha da karlı ve verimli hale getirecek yeni teknolojiler ortaya çıkmaya devam ediyor.Bu eğilim küresel olarak, özellikle de çok evli büyük güneş enerjisi ısıtma sistemlerinin artık geleneksel ısıtma cihazlarından daha yaygın olduğu Çin’de genişlemektedir.
Solar termal soğutma tasarımları, bu teknolojilerin fotovoltaik sistemlerle, fotovoltaiklerden üretilen güneş elektriğini kullanarak sıkıştırmalı soğutma gruplarının maliyet etkin çalışmasına izin vermesi nedeniyle özellikle daha sıcak bölgelerde pazar payları kazanıyor.
Danimarka’da güneş enerjisi ile bölgesel ısıtma
Son gelişmeler arasında Danimarka’daki bölgesel güneş enerjisi ısıtma ağının yeniliği yer almaktadır. Danimarka, güneş enerjisiyle ısıtma sistemini, düşük besleme hattı ve dönüş sıcaklıklarıyla güneş ısısını besleyecek şekilde optimize etti.
Sistemin geçmişteki sorunları, şebekenin sadece daha yüksek sıcaklık değerlerinde çalıştığı dış bölgelerde yatıyordu. Bu, geleneksel güneş düz plaka kollektör verimliliğinin azalmasına yol açtı .
Bu zorlukla yüzleşmek için üreticiler, ikinci bir cam kapak veya emici ile cam kapak arasında bir folyo kullanan orta sıcaklıklı düz plaka toplayıcılar geliştirmeye başladılar.Bu yeni nesil güneş kollektörleri olağanüstü bir performansla sonuçlandı!
Danimarka’nın güneş enerjisi bölgesel ısıtması artık 80 ila 129°C (176 ila 264°F) arasında bir besleme hattı sıcaklığı ve 58 ila 70°C (136,4 ila 158°F) arasında bir dönüş hattı sıcaklığı elde ediyor.
Gelişmiş güneş enerjisi toplayıcıları
Şu anda pazar iki ana tip güneş kollektörü sunmaktadır: camsız ve camlı (düz plaka ve hava tahliyeli borular).
Camlı güneş kollektörleri dünya çapında en çok kullanılanlardır . Özellikle düz plaka kollektörler, daha yüksek verimleri için daha fazla kullanıma sahiptir. Laboratuarda verimlilikleri yüzde 80’e kadar ulaştı.
Cam, tercih edilen bir seçimdir çünkü bilim adamları, kollektörün yüzeyine şeffaf yalıtım malzemeleri eklenerek kollektörün verimliliğinin daha da artırılabileceğini bulmuşlardır. Camlama daha iyi performans gösterir çünkü bu ek katman panel ile ortam arasındaki ısı kayıplarını azaltır. Bu, sistemin genel olarak daha iyi termal performansını sağlar.
En yeni gelişmeler, köpük yalıtımlı emici plakalar üzerinde termoplastik doğal kauçuk boru ve çalışma sıvısı olarak su gibi yeni tasarımlarla ortaya çıktı .
Bu kombinasyon, yüzde 72 verimlilik elde edilmesini ve tankın 65°C (150°F) sıcaklığına ulaşmasını sağlar. Diğer dikkate değer faydalar, düşük üretim maliyetleri, yüksek performans ve yüksek dayanıklılık şeklinde gelir.
Farklı ısı transfer akışkanları ile denemeler
Daha fazla gelişme, ısı transfer sıvısına odaklanmaktadır.
Bu akışkanın özellikleri, kollektörden ısı şeklinde enerjiyi emdiği ve depolama tankındaki suya ilettiği için son derece önemlidir.
Isı transfer akışkanının kaynama noktası, donma noktası, viskozite ve termal kapasite gibi özellikleri, bir güneş enerjili su sisteminin genel performansında çok önemli bir rol oynar.
Genel olarak ısı transfer akışkanının soğuk iklimlerde donma noktasının düşük, sıcak iklimlerde kaynama noktasının yüksek olması beklenir.
Üreticiler, suyun yanı sıra farklı sıvıları da deniyorlar.
Bazı örnekler:
- hava
- yağlar
- hidrokarbon
- glikol/su karışımı
- soğutucu akışkanlar (R-11, R-12, R-13 ve daha fazlası)
İronik olarak, bir başka umut verici ısı transfer sıvısı, esas olarak yanıcı ve aşındırıcı olmadığı için karbondioksittir.
Temel amaç bu akışkanı sistemin pompasını ısıtmak için uygulamaktır.
,
Solar PV teknolojisindeki son gelişmeler
Güneş fotovoltaik pazarı katlanarak genişlemektedir. Silikon güneş pillerinin maliyetleri son yıllarda önemli ölçüde düştü, bu da güneş fotovoltaik sistemlerini birçok ev sahibi için kolayca elde edilebilir hale getirdi. Endüstri ilerlemeye devam ediyor ve her zaman yeni çözümler ve fırsatlar ortaya çıkıyor.
1 Güneş çatıları
Piyasadaki en ilginç yeni trendlerden biri Tesla tarafından geliştirildi. Evet, konuştuğumuz yeni güneş çatısı!
Yeşil teknoloji şirketi Tesla, ev sahiplerinin fotovoltaik güneş panellerinden hoşlanmayabilecekleri her türlü görsel aksaklığı ortadan kaldırmayı ve aynı zamanda güvenilir bir güneş enerjisi kaynağı sağlamayı hedefliyor.
Güneş çatı kiremitleri ve binaya entegre edilen diğer güneş modülleri bir süredir piyasada olmasına rağmen, bütün bir güneş çatısı konsepti yenidir.
Tam çatı kaplaması, fotovoltaiklerin önceden tanımlanmış çatı yüzeyi içinde sadece bir yerleştirmeyi temsil etmediği, bunun yerine hem estetik, hem yapısal hem de elektriksel amaçlar için hareket ederek bir evin yapısına dahil edildiği bir çözümü ifade eder.
Tesla şu anda dört farklı tipte güneş çatısı sunmaktadır:
- Toskana Cam Fayans
- Kayrak Cam Fayans
- Doku Cam Fayans
- Pürüzsüz Cam Fayans
/cloudfront-us-east-1.images.arcpublishing.com/gray/O6IGBO5PZBH3ZCSUNA6XJDM4AA.JPG)
.
bir güneş enerji sistemi size ne kadar para kazandırabilir?
.
2 Güneş pilleri üzerine sprey
Bir başka güneş enerjisi atılımı, Spray On teknolojisidir. Bu fikir, Mitsubishi Corp.’un bu teknolojinin araştırılmasına yatırım yapmaya karar vermesinden bu yana bir süredir sektörde dönüyor.
Perovskite (çoğunlukla karbon ve hidrojenden oluşan) adlı yeni bir malzemenin geliştirilmesiyle son atılım gerçekleşti.
Perovskite, ışığı sıvı güneş pilleri şeklinde toplamaya izin verir. Bu teknoloji, teknik olarak herhangi bir şekle sahip çeşitli yüzeylere yerleştirilebilir ve herhangi bir fırına ihtiyaç duyulmaz. Daha sonra, kurutulduğunda ve katılaştırıldığında, perovskite güneş pilleri yarı iletken olarak hareket edebilir ve elektrik üretebilir .
Silikon güneş pillerinin aksine, perovskitler esas olarak karbondan yapıldığından üretim ve malzeme maliyetleri çok daha ucuzdur.
Bu teknolojinin geliştirilmesindeki başlıca sınırlamalar (yani yüzde 10 ila 15 arasında verimliliğe ulaşmaya başlıyor):
- geniş alanlı sprey güneş pillerinin kurulumu;
- kontrollü bütünlük;
- kalınlık;
- ince filmin iç nano yapısı.
Sprey kaplama ayrıca çeşitli ince film güneş pilleri katmanlarını (polimer, kuantum noktaları veya koloidal kuantum güneş pilleri) imal etmek için de kullanılabilir.
3 Yeni tip geliştirilmiş güneş pili
2017 yılında MIT araştırmacıları tarafından güneş enerjisi elde etmek için yeni ve ilginç bir yaklaşım geliştirildi.
Shockley-Queisser limiti nedeniyle , silikon hücreler yüzde 33,7’nin üzerinde verimlilik değerleri elde edemezler, çünkü esas olarak elektrik üretmek için kullanılan güneş radyasyonu spektrumu sadece görünür ışıktır. Silikon hücreler güneş enerjisinin sadece bir kısmını emebilir.
MIT bilim adamları, hasat prosedürünü değiştirmeye karar verdiler. Fikirleri, soğurucu,yayıcı (karbon nanotüplerden oluşan) olarak bilinen bir ışık yoğunlaştırıcının, sıcaklıklar 1.000°C’ye (1.832°F) ulaştığında güneş ışığını ısıya dönüştürmesi gerektiğidir. Yayıcıdan gelen bir katman, daha sonra, fotovoltaiklerin emebileceği bantlara daralmış ışık olarak enerjiyi geri yayar.
Bu yaklaşımın ana yararı, emitörden hangi dalga boylarında ışığın akabileceğini belirlemeye izin vermesidir. Ayrıca güneş pilinin emebileceğinden daha fazla ışık üretir, böylece güneş paneli verimliliğini önemli ölçüde artırır.
Şu anda MIT laboratuvarında yalnızca bir prototip bulunduğundan, bu mekanizmanın büyük ölçekte uygulanıp uygulanmayacağı hala belirsizdir. Ancak teknoloji, fotovoltaik enerji dönüşümünün temellerindeki değişiklikleri ele aldığından, kesinlikle fark edilmeye değer yeni bir atılımdır .
Verimlilikte güneş paneli iyileştirmeleri
Bir güneş PV sisteminin çıkış gücünü etkileyen ana faktörlerden biri güneş paneli verimliliğidir .
Güneş pillerinin verimliliğinin arttırılması, son 20 yılda önemli bir araştırma alanı olmuştur. Malzeme seçimi ve üretim prosedürleri, güneş enerjisi endüstrisinin üç tip güneş paneli sunmasına izin verdi. Her biri farklı verimlilik seviyelerine sahiptir.
Silikon güneş panelleri arasında en verimli olanı monokristal güneş pilleri olup , şu anda yüzde 27’ye yakın verimlilik seviyelerine ulaşmaktadır. Öte yandan, polikristal güneş panelleri son zamanlarda oldukça gelişti ve verimlilik seviyeleri yüzde 22’ye kadar çıkabiliyor.
Son olarak, amorf güneş pilleri geride bırakılmamalıdır ve yüzde 15 ila 22 arasında verimlilik değerleri ile ticari olarak temin edilebilir.
Kolloidal kuantum nokta güneş pilleri
Başarının anahtarı her zaman ileriye gitmektir ve bu nedenle bilim adamları kendilerini bu verimlilik değerleriyle sınırlamazlar.
Silikon teknolojisi daha yüksek verimlilik değerleri elde edemezse, belki ışığa duyarlı nanoparçacıklar olabilir. Bu sözde kolloidal kuantum noktalarının, fotovoltaik güneş pillerinin üretimi için ideal, uygun maliyetli ve esnek malzemeler olduğuna inanılıyor.
Bu teknoloji daha önce test edilmişti.
Daha önce kullanılan malzeme n-tipi ve p-tipi yarı iletkenlere sahipti ve ne yazık ki bu yarı iletkenler dış mekanlarda düzgün çalışmıyorlardı. Yeni yaklaşım, kolloidal kuantum noktalarının açık havada da çalışmasına izin vererek onları ticari amaçlar için uygun hale getirdi.
Yüksek verimli güneş pilleri: perovskitler
Perovskitler muhtemelen bu günlerde güneş pili verimliliğini artırmak için ana çalışma alanıdır. Perovskitler, düşük maliyeti ve yüksek verimliliği nedeniyle büyük ölçekli imalatta kolaylıkla kullanılabilen yeni bir malzemedir.
Perovskitlerin ilginç özellikleri arasında:
- süper iletkenlik
- geniş spektrumlu absorpsiyon
- elektronların uzun taşıma mesafesi ve manyetodirenç
Bununla birlikte, hala ele alınması gereken bazı zorluklar vardır, örneğin:
- kısa ömür;
- neme karşı düşük direnç;
- çevreyle uyumlu diğer unsurlarla değiştirilmesi gereken kurşun varlığı.
Bu zorluklar, özellikle Ocak 2018’de olduğu gibi, güneş enerjisi araştırmacıları tarafından halihazırda ele alınmış gibi görünse de, NREL’den bilim adamı, aralarında cam gibi koruyucu bir bariyeri olmayan kapsüllenmemiş güneş pilleri kullanarak perovskite hücreler için uzun vadeli stabilite elde etmenin mümkün olduğunu gösterdi. hücrelerin iletken elemanları.
.
bir güneş enerji sistemi size ne kadar para kazandırabilir?
.
Çözüm
Güneş enerjisi sektörü, daha etkin güneş sistemlerine ulaşma ve güneş enerjisi yoluyla düşük maliyetli elektrik ve ısı elde etme sürecine katkıda bulunan yeni teknoloji seçenekleriyle yeniliklere devam ediyor.
Bu trendlerin bazıları henüz araştırma aşamasında, bazıları geliştirme aşamasında ve bazıları da piyasada mevcut.
Hepimiz için önemli olan yaklaşım, yaklaşmakta olan güneş enerjisi devriminin bir adım önünde olmanızı sağlayacak en son trendlerle güncellenmektir.
Daha fazlasını okumak için : Güneş Panellerine Sahip Olmanın Faydaları Nelerdir?
,
Ongrid Güneş Enerji sisteminiz, SaVİNG GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ tarafından kurulursa, bu yatırımı daha da güvenli hale getirmek için; 4 yıl garantili güneş enerjisi üretimi, 3 yıl işçilik garantisi, 2 yıl sistem bakım izleme ve servis, GARANTiSİ alırsınız.
,
SİZİN GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMİNİZ İÇİN, ÜCRETSİZ ÖN TASARIM / MALİYET / FAYDA / GERİ DÖNÜŞ SÜRESİ ANALİZİ İSTEYEBİLİRSİNİZ.
Keşif , Fizibilite, Sistem Tasarımı , Ürün Tedarikleri ,Uygulama , Kabul , Servis ve Bakım gibi ihtiyaçlarınız için bize ulaşabilirsiniz. (Keşif dahil hizmetlerimiz ÜCRETLİDİR.)
✉ İLETİŞİM – TEKLİF İSTEYİNİZ ←← ←←
Çayyolu & Siteler Üstü/ ANKARA adresindeyiz.
Whatsapp 0 (544) 770 18 06
fisinigunesetak@gmail.com
savingenerji@gmail.com
.
.
.
,
,