Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Enhancing power matching and extraction in hybrid renewable energy systems through HawkDeep Gradient Fuzzy Recurrent Control

Hemamalini Renganathan Rani

Polityka Energetyczna

|

2026

|

T. 29, z. 1

171--204

EN

Hybrid renewable energy systems are one of the highly suitable solutions for the growing energy demand. However, the performance of this system is significantly affected by the power imbalance, unstable DC-bus voltage, and reduced system efficiency. To overcome these issues, a novel HawkDeep Gradient Fuzzy Recurrent Control framework is proposed. This method is used to optimize the management of power characteristics and stabilize the system performance in High Renewable Energy Systems. Moroever the current control algorithms frequently rely on predefined rules, which are not flexible enough to deal with sudden and erratic variations in load demands and power generation. To resolve this, an Intelligent Hawk Fuzzy Control Algorithm is proposed, which integrates fuzzy logic with Reflective Quasi-Hawk Optimization to rapidly get the best answers, thereby guaranteeing the balanced power supply and demand even in the event of sudden inrush currents. Furthermore, the mismatch in ramp rates causes temporary power imbalances and instability in the direct current bus voltage, stressing the system and reducing efficiency. Therefore, a Deep Recurrent Policy Gradient technique is introduced, which integrates Gated Recurrent Units with Deep Deterministic Policy Gradient. The method optimizes control actions for stable power regulation in which the Gated Recurrent Units deal with temporal dynamics to rectify ramp rate discrepancies and power imbalances in multiport direct current converters. Experimental results demonstrate that the proposed model achieves an accuracy of 0.98 and a net output power of 72.1kW under variable conditions, ensuring efficient and stable operation at medium-scale power levels.

PL

Hybrydowe systemy energii odnawialnej są jednym z najbardziej odpowiednich rozwiązań dla rosną cego zapotrzebowania na energię. Jednak na ich wydajność znaczący wpływ mają nierównowaga mocy, niestabilne napięcie szyny prądu stałego oraz zmniejszona wydajność systemu. Aby rozwiązać te problemy, zaproponowano nowatorską strukturę HawkDeep Gradient Fuzzy Recurrent Control. Metoda ta służy do optymalizacji zarządzania charakterystyką mocy i stabilizacji wydajności systemu w systemach o wysokim udziale energii odnawialnej. Ponadto obecne algorytmy sterowania często opierają się na z góry okre ślonych regułach, które nie są wystarczająco elastyczne, aby poradzić sobie z nagłymi i nieregularnymi zmianami zapotrzebowania na energię i jej wytwarzania. Aby rozwiązać ten problem, zaproponowano in teligentny algorytm sterowania Hawk Fuzzy, który integruje logikę rozmytą z optymalizacją Reflective Quasi-Hawk w celu szybkiego uzyskania najlepszych odpowiedzi, gwarantując w ten sposób zrównoważo ne dostawy energii i zapotrzebowanie na nią, nawet w przypadku nagłych prądów rozruchowych. Ponadto niedopasowanie szybkości narastania powoduje tymczasową nierównowagę mocy i niestabilność napięcia szyny prądu stałego, obciążając system i zmniejszając jego wydajność. W związku z tym wprowadzono technikę głębokiego rekurencyjnego gradientu polityki, która łączy bramkowane jednostki rekurencyjne z głębokim deterministycznym gradientem polityki. Metoda optymalizuje działania sterujące w celu sta bilnej regulacji mocy, w której bramkowane jednostki rekurencyjne zajmują się dynamiką czasową w celu skorygowania rozbieżności w szybkości narastania i nierównowagi mocy w wieloportowych przetwor nikach prądu stałego. Wyniki eksperymentów pokazują, że proponowany model osiąga dokładność 0,98 i moc wyjściową netto 72,1 kW w zmiennych warunkach, zapewniając wydajną i stabilną pracę przy średnich poziomach mocy.

2

Techniczno - ekonomiczna analiza porównawcza stosowania paneli fotowoltaicznych i turbin wiatrowych

Pietrzak Aleksandra

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2026

|

Nr 5

29--37

PL

W niniejszym artykule podjęto próbę porównania dwóch technologii OZE - farmy fotowoltaicznej i turbiny wiatrowej w kontekście ich wykorzystania do produkcji wodoru w procesie elektrolizy. Analiza została przeprowadzona o dane projektowe dla lokalizacji Odolanów. Uwzględnione zostały aspekty ekonomiczne, techniczne, a także wskaźniki efektywno¬ści inwestycji, tj. NPV, IRR, SPBT. Na podstawie przeprowadzonej analizy należy zwrócić uwagę na fakt, że instalacje fotowoltaiczne cechują się wyższą opłacalnością, za to turbiny wiatrowe zapewniają stabilną produkcję energii elektrycznej.

EN

This article attempts to compare two renewable energy technologies - a photovoltaic farm and a wind turbine - in the context of their use for hydrogen production via electrolysis. The analysis was conducted using design data for the Odolanów site. Economic and technical aspects were taken into account, as well as investment efficiency indicators, i.e., NPV, IRR, and SPBT. Based on the analysis, it should be noted that photovoltaic installations are more cost-effective, while wind turbines ensure stable electricity production.

3

Wykorzystanie zużytych paneli fotowoltaicznych do syntezy sorbentów wychwytujących gazowe formy rtęci emitowane z konwencjonalnych źródeł energii

Czarna-Juszkiewicz Dorota, Kunecki Piotr, Wdowin Magdalena, Głowienko Tomasz, Osuchowski Łukasz, Lelek Łukasz

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2025

|

nr 113

35--44

PL

W pracy poruszono dwa istotne problemy środowiskowe związane z sektorem odnawialnych źródeł energii oraz energetyką konwencjonalną: rosnącą ilość odpadów pochodzących ze zużytych paneli fotowoltaicznych oraz emisję rtęci elementarnej przez źródła konwencjonalne. Zużyte panele fotowoltaiczne zawierają szkodliwe związki (m.in. metale ciężkie: miedź, kadm, ołów, polimery), a ich składowanie stanowi zagrożenie dla środowiska, zatem konieczne jest opracowanie skutecznych metod recyklingu tych odpadów. Z kolei rtęć stanowi trwały i toksyczny pierwiastek, wykazujący zdolność do biomagnifikacji i bioakumulacji, co czyni go szczególnie niebezpiecznym. Antropogeniczna emisja rtęci pochodzi głównie z przemysłu energetycznego i jest regulowana między innymi przez dyrektywę IED (BREF/BAT). Przeprowadzone badania wykazały, że produkt po termolizie paneli fotowoltaicznych może być wykorzystany do syntezy zeolitów, które następnie oceniono pod kątem skuteczności usuwania rtęci elementarnej. Materiał otrzymano w reakcji hydrotermalnej, a analiza XRD wykazała obecność zeolitów typu A i Na-P1. Wykorzystując metodę wymiany jonowej, aby poprawić ich zdolność do wiązania rtęci, zeolity zmodyfikowano jonami srebra. Uzyskane sorbenty poddano testom sorpcji rtęci przy użyciu prototypowej instalacji SBPR-1. Próbki wykazały znaczną stabilność wiązania rtęci, co potwierdziły testy desorpcji, która w zależności od badanej próbki była na poziomie 11–35%.

EN

The study addresses two significant environmental issues in the renewable energy sector (RES) and conventional energy: the growing volume of waste from end-of-life photovoltaic panels and the emission of elemental mercury from conventional fossil fuel combustion processes. Photovoltaic panels contain hazardous compounds (e.g., heavy metals such as copper, cadmium, and lead, as well as polymers), and their landfilling poses a threat to the environment. Mercury, in contrast, is a highly persistent and toxic element characterized by its propensity for biomagnification and bioaccumulation, rendering it exceptionally hazardous. Anthropogenic mercury emissions mainly originate from the energy sector and are regulated, among others, by the IED Directive (BREF/BAT). The conducted studies demonstrated that the by-product from the thermolysis of photovoltaic panels can be utilized for the synthesis of zeolites, which were subsequently evaluated for their effectiveness in removing elemental mercury. The material was obtained thorough a hydrothermal reaction, and XRD analysis confirmed the presence of A-type and NaP1 zeolites. Using ion exchange methods, the materials were modified with silver ions to enhance their mercury-binding capacity. The obtained sorbents were subjected to mercury sorption tests using the prototype SBPR-1 installation, demonstrating significant mercury-binding stability, as confirmed by desorption tests, which, depending on the sample tested, was at the level of 11–35%.

4

Evaluation of the total cost of charging electric vehicles through dedicated photovoltaic installations

Sendek-Matysiak Ewelina

Transport Problems

|

2025

|

T. 20, z. 2

59--71

EN

Currently, the share of BEVs (Battery Electric Vehicle) in the automotive market in Poland is relatively small - 0.1%. That is caused by a number of barriers; one of them being the undoubted fact that BEVs are exceptionally expensive. Electric Vehicle enthusiasts express the opinion that the cost is offset by reduced running costs, in particular in cases where the electricity is generated from a photovoltaic (PV) installation. This article determines the cost of charging a battery electric vehicle with an electricity generated from a domestic photovoltaic installation consisting of various numbers of modules. The optimal yield of electricity generated by PV was determined, and then the charging costs in the current conditions in Poland. It was assumed that the electricity produced would be used exclusively for BEV charging, with the surplus sold to the power grid. The analysis shows that even for the maximum number of photovoltaic modules which can be installed on the study area, in some months the battery electric vehicle charging costs will not be zero. The issue related to the cost of charging BEVs with PV - generated electricity in the Polish conditions has not yet been addressed in any scientific publication and its problems concerning the issues may provide a source of preliminary analysis for other countries.

5

Analiza numeryczna wytrzymałości połączeń elektrycznych w modułach PV

Nowak Paweł, Rusin Krzysztof, Jureczko Mariola, Rulik Sebastian, Gawlik Sabina, Bronowski Jeremi, Zatorski Bartłomiej, Murawski Łukasz, Jurczyk Michał

Rynek Energii

|

2025

|

Nr 2

39--44

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz wytrzymałościowych połączeń elektrycznych w modułach fotowoltaicznych. Do opracowania modelu 3D i przeprowadzenia symulacji wykorzystano oprogramowanie Ansys. Model numeryczny zaprojektowano w sposób parametryczny, co umożliwiło łatwą zmianę przekroju ribbona bez konieczności przebudowy całego modelu. W ramach symulacji zbadano, jak zmienia się rozkład maksymalnych naprężeń na ribbonie w zależności od jego przekroju poprzecznego. Analiza wyników pokazała, że najmniejsze naprężenia maksymalne zaobserwowano dla ribbona o wysokości 0,15 mm, w porównaniu z innymi badanymi wymiarami przekroju poprzecznego ribbona.

EN

The article presents the results of strength analyses of electrical connections in photovoltaic modules. Ansys software was used to develop a 3D model and conduct simulations. The numerical model was designed in a parametric manner, which made it possible to easily change the ribbon cross-section without rebuilding the entire model. The simulations investigated how the distribution of maximum stresses on the ribbon changes depending on its cross-section. Analysis of the results showed that the lowest maximum stresses were observed for a ribbon with a height of 0.15 mm, compared to the other ribbon cross-sectional dimensions studied.

6

Triple-diode model parameter extraction of a mono-crystalline PERC solar photovoltaic module using FDB-based chimp optimization algorithm

Nagesh D., Devarapalli Ramesh, Venkateswararao Bathina, Knypiński Łukasz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 10

56--62

EN

Mono-crystalline passivated emitter and rear cell (PERC) solar photovoltaic technology represents a key advancement in solar energy. It combines high-purity mono-crystalline silicon with an innovative rear-side passivation layer to significantly boost panel performance and efficiency. This article aims to employ the fitness distance balance-based chimp optimization algorithm (FDBChOA), an efficient metaheuristic exploration approach to identifying parameters for mono-crystalline PERC solar photovoltaic (PV) modules. The suggested algorithm's search performance has been tested in the triple-diode model PV modules. This paper considers squared errors at three critical operating points of the considered photovoltaic module as an objective for extracting parameters.

PL

Technologia monokrystalicznych ogniw PERC stanowi kamień milowy w dziedzinie pozyskiwania energii słonecznej. Technologia łączy wysoko czysty monokrystaliczny krzem z innowacyjną warstwą aluminium na tylnej stronie ogniwa, co znacząco zwiększa funkcjonowanie i efektywność paneli fotowoltaicznych. W niniejszym artykule przedstawiono zmodyfikowany efektywny algorytm szympansów (FDBChOA), będący algorytmem należącym do grupy metod metaheurystycznych. Opracowany algorytm zastosowano do identyfikacji parametrów modułów fotowoltaicznych typu PERC. Efektywność proponowanego podejścia została przetestowana dla różnych modeli paneli fotowoltaicznych. W pracy jako funkcję celu przyjęto kwadraty błędów dla trzech kluczowych punktów pracy rozpatrywanego modułu fotowoltaicznego. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki obliczeń optymalizacyjnych.

7

Generator do elektrohydraulicznego rozdzielania odpadowych materiałów elektrycznych i elektronicznych do zastosowania w innowacyjnej metodzie recyklingu

Szreder Radosław, Królikowski Marek

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 10

33--42

PL

W artykule przedstawiono projekt i badania generatora wysokiego napięcia (do 50 kV) z ogranicznikiem prądu, przeznaczonego do elektrohydraulicznej fragmentacji (EHF) zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego, w szczególności paneli fotowoltaicznych. Omówiono założenia projektowe, dobór kluczowych komponentów oraz wyniki testów funkcjonalnych przy różnych napięciach zasilania i cyklach pracy PWM, potwierdzające poprawność działania. Dalsze prace obejmują optymalizację parametrów procesu EHF oraz integrację generatora z urządzeniem do selektywnej separacji metali, tworzyw sztucznych i ceramiki, co ma na celu opracowanie wydajnej i przyjaznej dla środowiska technologii recyklingu paneli fotowoltaicznych.

EN

The paper presents the design and testing of a high-voltage generator (up to 50 kV) with a current limiter, intended for electrohydraulic fragmentation (EHF) of waste electrical and electronic equipment, particularly photovoltaic panels. Design assumptions, key component selection, and functional test results under various supply voltages and PWM duty cycles are discussed, confirming correct operation. Future work includes optimizing EHF process parameters and integrating the generator into a device for selective separation of metals, plastics, and ceramics, aiming to develop an efficient and environmentally friendly recycling technology of photovoltaic panels.

8

Badania i analiza wpływu zanieczyszczeń paneli PV na efektywność produkcji energii elektrycznej w farmach fotowoltaicznych

Jakubas Adam, Dudek Grzegorz, Jabłońska Beata

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 10

75--81

PL

W przeszłości producenci paneli fotowoltaicznych twierdzili, że mycie modułów nie jest konieczne ze względu na samooczyszczanie się powierzchni. Twierdzili również, że czyszczenie modułów spowoduje uszkodzenia mechaniczne. Obecnie trend ten odwrócił się o 180 stopni i mycie paneli jest wręcz zalecane. Panele fotowoltaiczne, jak każda inna instalacja narażona na działanie czynników zewnętrznych, ulegają zabrudzeniu. Szybkość i charakter zabrudzenia zależą od miejsca (otoczenia) instalacji paneli, stopnia zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego, bliskości kominów, drzew czy częstotliwości opadów. W artykule przedstawiono studia przypadków wpływu zanieczyszczeń na wydajność instalacji fotowoltaicznych dla farm fotowoltaicznych zlokalizowanych w znacząco zróżnicowanych środowiskach. Badania zanieczyszczeń i analiza danych dotyczących produkcji energii elektrycznej pozwoliły zaobserwować spadek sprawności konwersji energii nawet o 18%.

EN

In the past, manufacturers of photovoltaic panels have stated that if the installation operates in normal atmospheric conditions, washing the modules is not necessary due to the self-cleaning of the surface. They also argued that cleaning the modules would cause mechanical failures. Currently, the trend has turned 180 degrees and washing the panels is even recommended. PV panels, like any other installation exposed to external factors get dirty. The speed and nature of the dirt depends on the place (environment) of the installation of the panels, the degree of atmospheric air pollution, the proximity of chimneys, trees, or the frequency of rainfall. The paper presents case studies of the impact of dirt on the efficiency of photovoltaic installations for PV farms located in significantly different environments. Pollution studies and analysis of data on electricity production allowed to observe a reduction in energy conversion efficiency of up to 18%.

9

Comparative Analysis of the Use of Different Energy Sources in the Operation of a Modern Tourist Facility

Sukiennik Marta, Puch Piotr, Kosman Anna

Inżynieria Mineralna

|

2025

|

Vol. 1, no. 1

87--90

EN

This article presents an analysis of the feasibility of using various energy sources for a newly developed tourist facility. The choice of an energy source is a strategic decision for any investor. Both economic and environmental factors must be taken into consideration. The analysis was conducted from both financial and environmental perspectives. Based on calculated energy demand, alternative energy sources were compared, including: natural gas (condensing boiler), geothermal energy, heat pump + PV, and pellet boiler. Calculations also included currently available funding programmes. Additionally, an environmental impact assessment was carried out. The findings serve as valuable guidance for investors, who should consider not only the financial dimension when choosing an energy source, but also the environmental impact, which has become a crucial element of today’s decision-making processes.

PL

W artykule została przeprowadzona analiza możliwości zastosowania różnych źródeł energii dla nowopowstającego obiektu turystycznego. Wybór źródła energii dla obiektu turystycznego jest dla inwestora decyzją strategiczną. Należy brać pod uwagę zarówno czynniki ekonomiczne, jak i środowiskowe. Dokonano analizy zarówno w wymiarze ekonomicznym, jak i środowiskowym. Na podstawie obliczonego zapotrzebowana na energię, porównano alternatywne źródła energii, w tym: gaz ziemny (kocioł kondensacyjny), geotermia, pompa ciepła + PV, kocioł na pellet. Dokonano także obliczeń z uwzględnieniem dostępnych aktualnie programów wsparcia. Dodatkowo, wykonana została analiza środowiskowa. Wyniki badań stanowią źródło informacji dla inwestora, który powinien kierować się nie tylko wymiarem ekonomicznym przy podejmowaniu decyzji o źródle energii, ale także uwzględniać wymiar środowiskowy, który stanowi obecnie istotny element procesu decyzyjnego.

10

Experimental and TRNSYS-Based Evaluation of PV Temperature Effects on Energy Output

Goryl Wojciech, Żołądek Maciej, Piszczek Dawid

Instal

|

2025

|

nr 10

14--24

EN

This study investigates the impact of temperature on the performance of three photovoltaic technologies: monocrystalline, polycrystalline, and amorphous silicon. Laboratory tests were conducted under two irradiance levels (500 and 830 W/m2) and temperatures ranging from 30°C to 70°C. Key electrical parameters were measured to determine temperature coefficients. TRNSYS simulations based on the experimental data were performed to assess annual energy yield. Results show that monocrystalline panels have the highest efficiency but are the most sensitive to temperature, while amorphous panels exhibit greater thermal stability despite lower power output. Effective cooling is essential to maintain performance, especially in warm climates.

PL

W niniejszej pracy przeanalizowano wpływ temperatury na wydajność trzech technologii fotowoltaicznych: monokrystalicznej, polikrystalicznej oraz amorficznej. Testy laboratoryjne przeprowadzono przy dwóch poziomach natężenia promieniowania (500 i 830 W/m2) oraz w zakresie wartości temperatury od 30°C do 70°C. Zmierzono kluczowe parametry elektryczne w celu wyznaczenia współczynników temperaturowych. Na podstawie danych eksperymentalnych wykonano symulacje w programie TRNSYS, pozwalające oszacować roczny uzysk energii. Wyniki wykazały, że moduły monokrystaliczne charakteryzują się najwyższą sprawnością, lecz są najbardziej wrażliwe na wzrost temperatury, podczas gdy moduły amorficzne cechuje większa stabilność temperaturowa, mimo niższej mocy wyjściowej. Skuteczne chłodzenie jest kluczowe dla utrzymania wydajności, szczególnie w ciepłym klimacie.

11

Mounting of photovoltaic panels supporting structure on transverse frames of a steel hall

Kołat Karol, Maślak Mariusz, Pazdanowski Michał, Zajdel Paulina

Economics and Environment

|

2025

|

No. 2

art. no. 1093

EN

An innovative method of assembling photovoltaic panels supporting structure on flat roofs of large-area hall buildings, an alternative to the conventional non-invasive approach stabilised only by balast, is presented here against the background of theoretical considerations concerning this issue. In the proposed solution, columns supporting the combined truss–beam grillage of the structure remain structurally integrated with the bearing transverse frames of hall structure, which constitute their support. Thus, this erection process is of an invasive character, with bearing elements piercing through the existing roof covering. However, it assures a clear load transfer path and appropriate compensation of thermally induced strains at sufficient rigidity and geometric stability, required by the panel service regimen. The solution presented here originated in the legal requirement to ensure sufficiently wide fire passages on the roof of an unequivocally defined number and at specified maximum spacing. Under such conditions, these are to be treated as an unavoidable compromise and not an optimum setting.

PL

Na tle rozważań teoretycznych dotyczących szeroko pojętej problematyki instalowania paneli fotowoltaicznych na płaskich dachach wielkopowierzchniowych budynków halowych zaprezentowano innowacyjny sposób montażu tego rodzaju konstrukcji, alternatywny względem konwencjonalnego podejścia nieinwazyjnego, stabilizowanego jedynie balastowo. W proponowanym rozwiązaniu słupy podpierające kratownicowo – belkowy ruszt konstrukcji pozostają strukturalnie zintegrowane z ramami poprzecznymi układu nośnego hali stalowej, stanowiącymi ich oparcie. Montaż ten ma zatem charakter inwazyjny, z elementami nośnymi przebijającymi na wskroś istniejące pokrycie dachu. Zapewnia jednak czytelność przenoszenia przyłożonych obciążeń, a także odpowiednią kompensację generowanych termicznie odkształceń, a przy tym daje odpowiednią sztywność i geometryczną niezmienność, co jest wymagane przez warunki użytkowania paneli. Zaprezentowane rozwiązanie zostało wymuszone wymogiem prawnym zachowania na dachach hal odpowiednio szerokich przejść pożarowych, o jedno-znacznie definiowanej ich liczbie i maksymalnym rozstawie. W tej sytuacji trzeba je traktować raczej jako niezbędny kompromis, nie zaś jako ukształtowanie optymalne.

12

Innowacyjne wykorzystanie BGWCiM do poprawy sprawności paneli fotowoltaicznych

Besler Maciej, Cepiński Wojciech, Szałański Paweł, Kołtuniak Michał, Niebudek Karol, Urbańska Wiktoria

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2025

|

T. 56, nr 12

9--17

PL

Wprowadzenie: Artykuł podejmuje tematykę zwiększania efektywności pracy paneli fotowoltaicznych (PV) poprzez ich chłodzenie – zagadnienie istotne w kontekście rosnącego znaczenia tych urządzeń dla krajowego systemu elektroenergetycznego, szczególnie w strefie klimatycznej Polski w okresie letnim. Wysoka temperatura pracy ogniw (szczególnie w szczycie letnim) prowadzi do obniżenia ich mocy i sprawności. Cel: Ocena możliwości wykorzystania Gruntowego Wymiennika Ciepła i Masy (BGWCiM) do chłodzenia i poprawy parametrów pracy paneli fotowoltaicznych. Metody: Badania oparto na przeprowadzonej metodami obliczeniowymi analizie bilansu energetycznego i sprawności przykładowego panelu fotowoltaicznego pracującego w typowych warunkach meteorologicznych okresu ciepłego Wrocławia w postępie godzinowym. Wnioski i odniesienie do zastosowań praktycznych: Proponowane Analizowane rozwiązanie umożliwia ograniczenie strat temperaturowych, co bezpośrednio prowadzi do wzrostu sprawności i mocy chwilowej panelu oraz wyższej sprawności pracy inwertera. Aktywne chłodzenie może również spowalniać ich degradację (w tym procesy PID i LET) spowodowaną długotrwałym przegrzewaniem, wydłużając tym samym żywotność paneli. Dodatkowo, system ten stwarza możliwość wykorzystania ciepła do odśnieżania i odladzania powierzchni modułów w okresie zimowym.

EN

Introduction: The article addresses the topic of increasing the operational efficiency of photovoltaic (PV) panels by cooling them – an issue of significance given the growing importance of these devices for the national power system, especially in Poland’s climatic zone during the summer. High operating temperatures of the PV cells (particularly during peak summer conditions) lead to a reduction in their power output and efficiency. Aim: To evaluate the feasibility of using a Borehole Ground Heat and Mass Exchanger (BGHME) for cooling and to improve the operating parameters of photovoltaic panels. Methods: The research was based on a computational analysis of the energy balance and efficiency of an exemplary photovoltaic panel operating under typical meteorological data conditions for of the warm season of Wrocław, analyzed on an hourly basis in hourly increments. Conclusions and relevance to practice: The analyzed proposed solution enables limiting temperature losses, which directly leads to an increase in the instantaneous panel power and efficiency, as well as higher inverter operating efficiency. Active cooling can also slow down panel degradation (including PID – Potential Induced Degradation and LET – Light and Elevated Temperature Induced Degradation) caused by prolonged overheating, thereby extending panel lifespan. Additionally, this system provides the potential to utilize heat for snow and ice removal from the module surface during the winter.

13

Metody utylizacji instalacji fotowoltaicznych – przegląd możliwości i ich ograniczeń wraz z oceną skali problemu

Badyda Krzysztof, Różańska Aleksandra

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 3

43--58

PL

W niniejszej pracy w obliczu niegasnącej popularności technologii fotowoltaicznych postanowiono podjąć próbę oszacowania jej konsekwencji w następnych dwóch dekadach, kiedy to pierwsze tysiące paneli fotowoltaicznych osiągną kres swej żywotności. Dokonano przeglądu sektora fotowoltaicznego w kraju i oceniono moduły wykonane w technologiach krzemowych krystalicznych jako stanowiące znakomitą większość instalacji PV w Polsce. Następnie podjęto próbę oszacowania ilości modułów odpadowych w kraju w perspektywie najbliższych 20 lat. Na podstawie przeglądu literatury, w której podejmowano się podobnych szacunków, opracowano model obliczeniowy. Jednym z jego głównych założeń jest zastosowanie rozkładu Weibulla o dwóch różnych wartościach współczynnika kształtu, w celu zamodelowana awaryjności modułów fotowoltaicznych dla dwu scenariuszy ubytków. Drugim jest przyjęcie pojęcia proporcji wagowo-mocowej, mającej wyrażać zmiany w czasie uśrednionej mocy zainstalowanej i wagi modułu. Oszacowano ilości odpadów fotowoltaicznych z rozróżnieniem na pięć materiałów składowych o największym udziale masowym. Ponadto sporządzono przegląd metod recyklingu modułów PV.

EN

Facing incessant popularity of photovoltaic technologies, in this paper it was decided to attempt to estimate its consequences in the next two decades, when the ﬁrst thousands of photovoltaic panels will reach the end of their service life. An overview of the photovoltaic sector in the country was made and modules produced using crystalline silicon technologies were assessed as constituting the vast majority of PV installations in Poland. Then, an attempt was made to estimate the number of waste modules in the country over the next 20 years. Based on a review of the literature, in which similar estimates were made, a calculative model was developed. One of its main assumptions is the use of a Weibull function with two different values of the shape factor in order to model the failure rate of photovoltaic modules for two loss scenarios. The second is to introduce the concept of weight-to-power ratio, which is intended to express changes over time of module’s average power capacity and its weight. The amounts of photovoltaic waste were estimated with distinction of ﬁve component materials with the highest mass share. Moreover this paper presents an overview of PV modules recycling.

14

Stochastic method for predicting the output of electrical energy received from a solar panel

Manusov Vadim Zinovievich, Kirgizov Alifbek Kirgizovich, Safaraliev Murodbek Kholnazarovich, Zicmane Inga, Beryozkina Svetlana, Sultonov Sherkhon

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 2

118--122

EN

One of the most important and promising types of non-traditional (renewable) energy sources is solar energy. Solar energy has two important advantages: first, its quantity is huge, and it is almost inexhaustible, and second, its use does not hurt the environment. However, the practical use of solar energy is difficult due to the low surface density of solar radiation. In addition, there are problems associated with the solar radiation fluctuations varying during daytime and period of the year. This work aimed to develop a method that allows predicting the output power of the solar panel based on a stochastic model. The proposed stochastic approach considers the following factors: fluctuations (random deviations) of solar radiation at different time intervals, the variable nature of the consumers’ load, and the temperature mode of solar photovoltaic panels leading to assess their efficiency. The study presents a theoretical model with the future practical implementation.

PL

Jednym z najważniejszych i najbardziej obiecujących rodzajów nietradycyjnych (odnawialnych) źródeł energii jest energia słoneczna. Energia słoneczna ma dwie ważne zalety: po pierwsze jej ilość jest ogromna i jest prawie niewyczerpalna, a po drugie jej wykorzystanie nie szkodzi środowisku. Jednak praktyczne wykorzystanie energii słonecznej jest trudne ze względu na małą gęstość powierzchniową promieniowania słonecznego. Ponadto występują problemy związane ze zmiennymi wahaniami promieniowania słonecznego w ciągu dnia i pory roku. Praca ta miała na celu opracowanie metody pozwalającej przewidywać moc wyjściową panelu fotowoltaicznego na podstawie modelu stochastycznego. Proponowane podejście stochastyczne uwzględnia następujące czynniki: fluktuacje (losowe odchylenia) promieniowania słonecznego w różnych przedziałach czasowych, zmienny charakter obciążenia odbiorców oraz tryb temperaturowy paneli fotowoltaicznych prowadzący do oceny ich wydajności. W opracowaniu przedstawiono model teoretyczny wraz z przyszłą praktyczną implementacją.

15

Instalacje fotowoltaiczne w budownictwie wielorodzinnym

Seklecki Konrad, Litzbarski Leszek, Wójcik Kuba, Cieślikowska Zuzanna, Włas Mirosław, Grochowski Jacek

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 3

79--81

PL

Artykuł opisuje wpływ instalacji fotowoltaicznych na bezpieczeństwo eksploatacji budynków wielorodzinnych. W oparciu o projekty rzeczywistych obiektów przeprowadzono analizę zwiększenia ryzyka strat odgromowych, zmiany obciążenia konstrukcji dachu i wzrostu zagrożenia pożarowego na skutek montażu systemu fotowoltaicznego. Przeprowadzone obliczenia wskazują na konieczność kompleksowego podejścia do projektowania instalacji fotowoltaicznych. Dodatkowo oszacowano opłacalność takiej inwestycji w przypadku budynków wielorodzinnych.

EN

The article describes the impact of photovoltaic installations on the operational safety of multi-family buildings. Based on the designs of real facilities, an analysis was carried out of the increase in the risk of lightning losses, changes in the load on the roof structure and the increase in fire risk resulting from the installation of a photovoltaic system. The calculations indicate the need for a comprehensive approach to the design of photovoltaic installations. Additionally, the profitability of such an investment in the case of multi-family buildings was estimated.

16

Domowe magazyny energii

Burzyński Rafał

Polski Instalator

|

2024

|

nr 3

26--29

PL

Systemy fotowoltaiczne są coraz bardziej popularne. Na początku zakładanie paneli fotowoltaicznych było promowane poprzez możliwość korzystnego „magazynowania” energii elektrycznej w sieci. Jednak im więcej instalacji było podłączanych do sieci, tym to lokalnie rozwiązanie generowało więcej problemów. Stąd zmiany w prawie promujące obecnie stosowanie magazynów energii elektrycznej. Co do zasady taki magazyn energii powinien magazynować nadwyżki energii wyprodukowanej przez panele fotowoltaiczne po to, by móc ją później wykorzystać. W przypadku przydomowych magazynów energii chodzi o dobowe nadwyżki produkcji.

17

Impact of environmental conditions on the efficiency of photovoltaic panels

Ciapa Sara

Polish Journal for Sustainable Development

|

2024

|

T. 28, nr 2

7--12

EN

The development of photovoltaics is one of the key elements of the energetic transition in Poland. The use of renewable energy sources enables the fulfillment of global energy needs to be met in sustainable way. The efficiency of photovoltaic panels is strongly influenced by environmental factors such as sunlight, ambient temperature, air pollution, precipitation, and humidity. This article discusses the impact of environmental factors on the energy production efficiency by photovoltaic panels, with particular emphasis on the effect of temperature, based on the example of the annual energy production cycle in a photovoltaic farm.

PL

Rozwój fotowoltaiki stanowi jeden z kluczowych elementów transformacji energetycznej w Polsce. Zastosowanie odnawialnych źródeł energii pozwala na zaspokojenie globalnych potrzeb energetycznych w zrównoważony sposób. Wydajność paneli fotowoltaicznych jest silnie uzależniona od czynników środowiskowych, takich jak nasłonecznienie, temperatura otoczenia, zanieczyszczenie powietrza, opady atmosferyczne oraz wilgotność. Artykuł omawia wpływ czynników środowiskowych na wydajność produkcji energii przez panele fotowoltaiczne, ze szczególnym uwzględnieniem temperatury na przykładzie rocznego cyklu produkcji energii w farmie fotowoltaicznej.

18

Badanie wpływu zabrudzenia paneli fotowoltaicznych trawą na ich sprawność

Rybak Tomasz, Mołczan Adam, Jarmuła Sandra, Lichoń Mateusz, Majewska Sara, Michalski Marcin

Instal

|

2024

|

nr 6

7--11

PL

Wpływ zabrudzenia paneli fotowoltaicznych ma istotne znaczenie dla projektantów i użytkowników systemów fotowoltaicznych, powodując spadek ich wydajności, co sugeruje, że rozmieszczenie paneli ma istotny wpływ na ich funkcjonowanie. W trakcie przeglądu literatury nie znaleziono badań dotyczących wpływu zanieczyszczenia paneli fotowoltaicznych trawą czy liśćmi, co było motywacją do przeprowadzenia badania wpływu zabrudzenia paneli fotowoltaicznych trawą na ich sprawność. Przeprowadzono je poprzez pokrycie paneli fotowoltaicznych warstwą trawy, w celu symulacji efektu zacienienia. Doświadczenie miało na celu wskazać w jaki sposób zacienienie wpływa na efektywność konwersji energii słonecznej. Wyniki analizy wskazują na istotne zmiany wydajności paneli fotowoltaicznych, a także wskazują różnicę między dwoma rodzajami paneli: Full Black oraz Standard.

EN

The impact of contamination of photovoltaic panels is significant to designers and users of photovoltaic systems, as it causes a decrease in their efficiency, suggesting that the placement of panels has a crucial impact on their performance. During the literature review, no studies were found regarding the impact of contamination of photovoltaic panels by grass or leaves, which motivated this study. This study investigates the effect of grass contamination on the efficiency of photovoltaic panels. It was conducted by covering photovoltaic panels with a layer of grass to simulate the effect of shading. The experiment aimed to demonstrate how shading affects the efficiency of solar energy conversion. The results of the analysis indicate significant changes in panels performance and highlight the differences between two types of panels: Full Black and Standard.

19

Energy efficiency of photovoltaic panels depending on the step resolution of tracking system

Płachta Kamil

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 1

32--36

EN

The article presents an energy analysis of a 3.5 kWp photovoltaic installation placed on a two-axis tracking system, depending on resolutionof step tracking system, that tracks apparent position of the Sun on the celestial sphere. Measurements were takenduring July and August, monthswith similar solar radiation intensity. During the first month, the tracking system changed the spatial orientation of the photovoltaic panels witha frequency of 20 minutes, while in the second month the resolution of the tracking step was 120 minutes. The total energy production by the photovoltaic installation cooperating with the tracking system was 589.5kWh and 579.85kWh, for a tracking step resolution of 20 and 120 minutes, respectively.The monthly differencebetween the two analysed periods does not exceed 1.7%. However, when analysing the days with the highest energy production–exceeding 28 kWh/day, the photovoltaic installation which changed its spatial orientation with greater frequency produced 309.83 kWh,and with a smaller one 259.88 kWh. Inthe case of sunny, cloudless days, thedifference in the efficiency of both solutions is equal to 19%. During dayswith lower solar radiation, the efficiency of the photovoltaic installations was similar. It can be concluded that increasing the step resolutionof the tracking system increases energy production on sunny, cloudless days.It should be taken into account that increasing the frequency of changingthe position of photovoltaic panels increased energy consumption by tracker motors from 2.48 kWh to 3.75 kWh, which constitutes13.2% of the energy gain obtained over the entire tested period, but less than 1% during days with the highest amount of solar radiation.

PL

W artykule przedstawiono analizę energetyczną instalacji fotowoltaicznej o mocy 3,5 kWp umieszczonej na dwuosiowym układzie nadążnym, w zależności od rozdzielczości kroku śledzenia pozornej pozycji Słońca na sferze niebiskiej. Pomiary wykonano w trakcie lipca i sierpnia, miesięcy charakteryzujących się zbliżoną wartością natężenia promieniowania słonecznego. W trakcie pierwszego miesiąca, układ nadążny zmieniał orientację przestrzenną paneli fotowoltaicznych z częstotliwością równą 20 minut, natomiast w drugim miesiącu rozdzielczość kroku śledzenia wyniosła 120 minut. Całkowita produkcja energii elektrycznej przez instalację fotowoltaiczną współpracującą z układem nadążnym była równa 589,5 kWh oraz 579,85 kWh, odpowiednio dla rozdzielczości kroku śledzenia równego 20 oraz 120 minut. Miesięczna różnica między dwoma badanymi okresami nie przekroczyła 1.7%. Natomiast analizując dni o największej produkcji energii elektrycznej – powyżej 28 kWh, instalacja fotowoltaiczna zmieniająca swoją orientacje przestrzenną z większą rozdzielczością kroku śledzenia wyprodukoała 309,83 kWh, natomiast z mniejszą 259,88 kWh. W przypadku słonecznych, bezchmurnych dni, różnica w efektywności obu rozwiązań wynosi 19%. W trakcie dni charakteryzujących się mniejszą wartością nasłonecznienia, efektywność instalacji była do siebie zbliżona. Podsumowując, zwiększenie rozdzielczości kroku układu nadążnego powoduje wzrost produkcji energii elektrycznej w słoneczne, bezchmurne dni. Natomiast, zwiększenie częstotliwości zmiany położenia paneli fotowoltaicznych zwiększa zużycie energii elektrycznej z 2,48 kWh do 3,75 kWh, co stanowi 13,2% uzyskanego zysku energetycznego w całym badanym okresie, ale niespełna 1% w trakcie dni o największej wartości nasłonecznienia.

20

Recykling paneli fotowoltaicznych i wiatraków prądotwórczych

Słomka Wojciech

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2024

|

nr 6

PL

Pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych, takich jak słońce i wiatr, jako alternatywy dla spalania paliw kopalnych stało się dla świata priorytetem w dobie zmiany klimatu. Sektor związany z fotowoltaiką i wiatrakami prądotwórczymi każdego roku notuje coraz większe zyski. Produkcja urządzeń umożliwiająca przekształcanie sił natury w energię dostępną dla ludzi uznawana jest za proces wysokoemisyjny. Dlatego też istnieje realna konieczność wprowadzania technologii recyklujących zarówno panele, jak i wiatraki.