Redukcja strat mocy w sieciowych systemach fotowoltaicznych za pomocą hybrydowych kolektorów PVT

• Autorzy: Modzelewski M. , Klugmann-Radziemska E.

Warianty tytułu

EN

Reduction of power losses in grid-tied photovoltaic systems using hybrid PVT collectors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Energia promieniowania słonecznego, zaabsorbowana przez warstwy fotoaktywne systemów fotowoltaicznych (PV), podłączonych do sieci elektroenergetycznej, jest częściowo zamieniana na ciepło w skutek niepełnego procesu konwersji energii słonecznej na energię elektryczną. Na skutek znacznej pojemności cieplnej modułów PV, ciepło skumulowane jest w objętości materiału fotoabsorbera, co prowadzi do wzrostu temperatury roboczej systemu. Powoduje to spadek wartości generowanego fotonapięcia i mocy czynnej systemu. Moc generowana przez taki system nie osiąga wówczas wartości nominalnej, co skutkuje niedociążeniem falowników i ograniczeniem ilości wygenerowanej energii elektrycznej oddanej do sieci. Na bazie zebranych w półroczu letnim danych meteorologicznych, elektrycznych i termicznych systemu PV o mocy nominalnej 1,2 kWp, przeprowadzono ilościową analizę możliwości zastosowania fotowoltaicznych kolektorów słonecznych (PVT) do redukcji strat mocy zawodowego generatora fotowoltaicznego.

EN

Incident solar radiation absorbed by photoactive layer of grid-tied photovoltaic (PV) systems is partially converted into thermal energy. It is due to the fact that incomplete process of energy conversion occurs PV modules. Because of large thermal capacity of modules, heat accumulated within the bulk of photoabsorbers is trapped inside as surrounding layers are composed of thermal insulators. In consequence of excessive accumulation of heat, the internal temperature of absorbers increases above nominal value. This implies the deterioration of nominal voltage of system and therefore its active power drop. In result, both photovoltaic array and solar inverter operate under partial load that reduces energy yield of whole system. In order to determine the relation between relative power losses and meteorological factors, a 1,2 kWp PV system and climatic station was designed. Experimental analysis was carried out for establishing quantity of removal heat that may be transferred into flowing factor of PVT collector for reduction of power losses.

Słowa kluczowe

PL

moduł fotowoltaiczny; falowniki sieciowe; PVT; straty mocy

EN

photowoltaic panel; power loss; PVT

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 9
• Strony: 218--222
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Modzelewski M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego

autor

Klugmann-Radziemska E.

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Aparatury i Maszynoznawstwa Chemicznego

Bibliografia

• [1] Basu T.S., Ray M., Bandyopadhyay N.R., Pramanick A.K., Hossain S.M., Performance Enhancement of Crystalline Silicon Solar Cells by Coating with Luminescent Silicon Nanostructures, J Electron Mater, 42 (2013), n.3, 403-409
• [2] Correa T.P., Seleme Jr. S.I., Silva S.R., Efficiency optimization in stand-alone photovoltaic pumping system, Renew Energ, 41 (2012), 220-226
• [3] Kjaer S.B., Pedersen J.K., Blaabjerg F., A Review of Single-Phase Grid-Connected Inverters for Photovoltaic Modules, IEEE T Ind Appl, 41 (2005), n. 5, 1292-1306
• [4] Projekt Ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii, Ministerstwo Gospodarki RP, http://www.mg.gov.pl/node/16913 (dostępny od 5.10.2012 r.)
• [5] Roy J., Betts T.R., Gottschalg R., Accuracy of Energy Yield Prediction of Photovoltaic Modules, Jpn. J. Appl. Phys, 51 (2012), 10NF01-1-10NF01-5
• [6] Dyk E.E. van, Meyer E.L., Vorster F.J., Leitch A.W.R., Longterm monitoring of photovoltaic devices, Renew Energ, 25 (2002), 183-197
• [7] Martins G.F., Thompson A. J. R., Goller B., Kovalev D., Murphy J.D., Fabrication of 'finger-geometry' silicon solar cells by electrochemical anodisation, J Mater Sci, 48 (2013), n. 7, 2977-2985
• [8] Norma IEC 60904-3, Photovoltaic devices - Part 3: Measurement principles for terrestrial photovoltaic (PV) solar devices with reference spectral irradiance data
• [9] Armstrong S., Hurley W.G., A thermal model for photovoltaic panels under varying atmospheric conditions, Appl Therm Eng, 30 (2010), 1488-1495
• [10] Skoplaki E., Palyvos J.A., Operating temperature of photovoltaic modules: A survey of pertinent correlations, Renew Energ, 34 (2009), 23-29
• [11] Radziemska E., Klugmann E., Thermally affected parameters ot the current-voltage characteristics of silicon photocell, Energ Convers Manage, 43 (2002), n. 14, 1889-1900
• [12] Kim Y.S., Kang S.M., Winston R., Modeling of a concentrating photovoltaic system for optimum land use, Prog Photovoltaics, 21 (2013), n.2, 240-249
• [13] Eltawil M.A., Zhao Z., Grid-connected photovoltaic power systems: Technical and potential problems - A review, Renew Sust Energ Rev, 14 (2010), 112-129
• [14] Delisle V., Kummert M., Experimental Study to Characterize the Performance of Combined Photovoltaic/Thermal Air Collectors, J Sol Renew Energ, 134 (2012), 031010-1-031010-13
• [15] Chow T.T., A review on photovoltaic/thermal hybrid solar technology, Appl Energ, 87 (2010), n.2, 365-379
• [16] Radziemska E., Performance Analysis of a Photovoltaic-Thermal Integrated System, J Int Photoenergy, 2009 (2009), ID 732093, 1-6
• [17] Joshi A.S., Tiwari A., Energy and exergy efficiencies of a hybrid photovoltaic-thermal (PV/T) air collector, Renew Energ, 32 (2007), 2223-2241