Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of the impact of jet impingement technique on the energy efficiency of air-cooled BIPV/T roof tile

Wajs Jan, Łukasik Jakub

Archives of Thermodynamics

|

2024

|

Vol. 45, no 2

5--18

EN

The paper concerns a numerical analysis of cooling of the hybrid photovoltaic (PV) modules dedicated to Building-Integrated Photovoltaic/Thermal (BIPV/T) systems. Attention was focused on the photovoltaic roof tiles, using a jet impingement technique, in which the intensification of heat transfer is ensured by streams of air hitting the heat exchange partition. A series of numerical simulations were carried out to assess an influence of the distance of the nozzle outlet from the absorber surface on the values of selected thermal-hydraulic performance indicators and the electrical parameters of the roof tile. The results confirmed the high effectiveness of the proposed method. The best effect was obtained for the case in which the relative distance of the nozzle from the partition to the nozzle diameter was equal to 1. For the mentioned configuration, an over 4 times increase in the value of the heat transfer coefficient was obtained in relation to the reference variant of cooling roof tiles. At the same time, the relative increase in the value of the generated electrical power was from 2.9 to 7.8%, depending on the value of the Reynolds number characterising the flow.

2

Recycling of photovoltaic modules - legal status, technology, market prospects

Łukasik Jakub, Wajs Jan

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 5

70--79

EN

The increase in the number of manufactured and installed photovoltaic modules and the growing concern about the insufficient supply of pure silicon imply the need to take action to develop infrastructure for recycling PV modules. The article presents a multifaceted analysis of the current state of development of the photovoltaic module recycling sector from a global and national perspective. The essence of the issue was introduced in the context of the rapid growth of the solar energy sector in recent years. Various technologies for the production of PV cells were presented, categorized according to their generations. The available methods of recycling the most popular on the market silicon crystal modules (I generation) and thin-film modules (II generation) were presented, as well as innovative techniques that are currently in the stage of laboratory research. The current legal status dedicated to recycling processes and requirements for effective waste processing are discussed. In the face of the ongoing energy transformation and forecasts on the increase in installed capacity in photovoltaics in Poland and worldwide, the prospects for the development of this market in the future have been outlined.

PL

Wzrost ilości produkowanych i instalowanych modułów fotowoltaicznych oraz narastająca obawa związana z niedostateczną podażą czystego krzemu implikują konieczność podjęcia działań prowadzących do rozwoju infrastruktury służącej do recyklingu modułów PV. W artykule przedstawiono wielopłaszczyznową analizę obecnego stanu rozwoju sektora recyklingu modułów fotowoltaicznych w ujęciu globalnym i krajowym. Przybliżono istotę zagadnienia na tle gwałtownego wzrostu sektora energetyki słonecznej w ostatnich latach. Przedstawiono różne technologie produkcji ogniw PV, kategoryzując je zgodnie z podziałem na generacje. Zaprezentowano dostępne metody recyklingu najpopularniej szych na rynku krzemowych modułów krystalicznych (I generacji) oraz modułów cienkowarstwowych (II generacji). Zwrócono uwagę na innowacyjne techniki będące w fazie badań laboratoryjnych. Omówiono aktualny stan prawny dedykowany procesom recyklingu i wymogi dotyczące efektywnego przetwarzania odpadów. W obliczu trwającej transformacji energetycznej i prognoz dotyczących wzrostu mocy zainstalowanej w fotowoltaice w Polsce i na świecie, nakreślono perspektywy rozwoju tego rynku w przyszłości.

3

Techno-economic assessment of cooperation of hybrid renewable energy sources with hydrogen storage

Łukasik Jakub, Jewartowski Marcin, Wajs Jan

Instal

|

2023

|

nr 11

23--31

EN

The paper presents a technical and economic analysis of the power supply for a model industrial facility with the use of the most promising renewable energy sources (RES), supported by a hydrogen energy storage. This scenario was compared with the variants of supplying the facility directly from the grid and from RES without energy storage. A strategy was proposed for powering the plant aimed at maximising self-consumption of self-generated electricity. In this paper the importance of hybrid renewable energy systems (HRES) with hydrogen energy storage in the Polish Power System is pointed out. For the analysed industrial object, the modelling and optimisation of the systems were performed in the HOMER software, in terms of the lowest net present cost. Attention was also paid to the need to compress hydrogen and the associated electricity consumption.

PL

W artykule przedstawiono analizę techniczno-ekonomiczną zasilania modelowego obiektu przemysłowego z wykorzystaniem najbardziej perspektywicznych odnawialnych źródeł energii (OZE), wspomaganych magazynem wodoru. Scenariusz ten porównano z wariantami zasilania obiektu bezpośrednio z sieci oraz z OZE bez układu magazynowania energii. Zaproponowano strategię zasilania obiektu mającą na celu maksymalizację zużycia energii elektrycznej wytworzonej przez OZE na potrzeby własne. W artykule podkreślono znaczenie hybrydowych systemów OZE z wodorowym magazynem energii w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Dla analizowanego obiektu przemysłowego, z wykorzystaniem oprogramowania HOMER przeprowadzono modelowanie i optymalizację systemów pod kątem najniższego kosztu bieżącego netto. Zwrócono uwagę na konieczność sprężania wodoru i związane z tym zużycie energii elektrycznej.

4

Optimisation of cooperation of hybrid renewable energy sources with hydrogen energy storage toward the lowest net present cost

Łukasik Jakub, Jewartowski Marcin, Wajs Jan

Instal

|

2023

|

nr 12

9--16

EN

The paper presents the results of a technical and economic analysis of the power supply for a model industrial facility based on intermittent renewable energy sources in the form of wind turbines and photovoltaic modules, supplemented with hydrogen energy storage. The adopted power supply strategy assumed the maximisation of self-consumption of self-produced electricity. Six variants were considered, including two with an energy storage system, three using only RES, and a reference variant in which the model facility is powered by the power grid. The modelling and optimisation of the proposed variants was carried out in the HOMER software, in terms of the lowest net present cost. The results obtained indicate that the most advantageous configuration is a grid-connected hybrid renewable energy system consisting of wind turbines and a photovoltaic power plant. A system with hydrogen energy storage is much more profitable than powering the facility from the grid. The profitability of hydrogen energy storage increases even more with the projected increase in electricity prices and the falling prices of hydrogen system components.

PL

W artykule przedstawiono wyniki techniczno-ekonomicznej analizy zasilania modelowego obiektu przemysłowego energią elektryczną pochodzącą z niestabilnych źródeł energii odnawialnej. Jako źródła OZE rozpatrzono turbiny wiatrowe i moduły fotowoltaiczne współpracujące z wodorowymi magazynami energii. W przyjętej strategii zasilania założono maksymalizację zużycia na potrzeby własne samodzielnie wyprodukowanej energii elektrycznej. Rozważano sześć wariantów, w tym dwa z systemem magazynowania energii, trzy wykorzystujące wyłącznie OZE oraz wariant referencyjny, w którym modelowy obiekt był zasilany z sieci elektroenergetycznej. Modelowanie i optymalizację zaproponowanych wariantów przeprowadzono w programie HOMER pod kątem najniższego kosztu bieżącego netto. Uzyskane wyniki wskazują, że najkorzystniejszą konfiguracją jest przyłączony do sieci hybrydowy system energii odnawialnej, składający się z turbin wiatrowych i elektrowni fotowoltaicznej. Taki system z układem magazynowania energii za pośrednictwem wodoru jest znacznie bardziej opłacalny niż zasilanie obiektu z sieci. Rentowność magazynowania energii znacząco rośnie wraz z prognozowanym wzrostem cen energii elektrycznej i spadkiem cen elementów instalacji wodorowych.

5

Przegląd metod wytwarzania energii elektrycznej z wodoru i ocena potencjału ich zastosowania w krajowym systemie elektroenergetycznym

Łukasik Jakub, Jewartowski Marcin

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 2

10--20

PL

W artykule dokonano przeglądu dostępnych metod wytwarzania energii elektrycznej z udziałem technologii wodorowych i podjęto próbę oceny potencjału ich zastosowania w polskim systemie elektroenergetycznym. Szczególną uwagę poświęcono ogniwom paliwowym, omawiając dostępne na rynku typy ogniw oraz ich podstawowe parametry techniczne. W zakresie technologii wodorowych, rozważono możliwość samodzielnej pracy ogniw paliwowych, turbin gazowych i silników tłokowych w strukturze rozproszonej, jak też zasadność współpracy wybranych układów w formie systemów hybrydowych. Przytoczono przy tym zalety i wady omawianych rozwiązań. Zwrócono uwagę na wysoki potencjał niektórych układów do pracy w poligeneracji. W oparciu o studia literaturowe, oszacowano jednostkowe koszty inwestycyjne i operacyjne omawianych technologii w perspektywie roku 2050. Mają one istotne znaczenie w aspekcie aktualnych proekologicznych strategii energetycznych, które są bodźcem do transformacji krajowego systemu elektroenergetycznego.

EN

The article reviews the available methods of generating electricity with the use of hydrogen technologies and attempts to assess the potential of their application in the Polish power system. Particular attention was paid to fuel cells, discussing the types of cells available on the market and their basic technical parameters. In the field of hydrogen technologies, there were considered the possibility of independent operation of fuel cells, gas turbines and piston engines in a dispersed structure, as well as the legitimacy of cooperation of selected systems in the form of hybrid configurations. The advantages and disadvantages of the presented solutions were discussed. The attention was paid to the high potential of some systems to work in polygeneration. Based on literature studies, the unit investment and operating costs of the technologies in question were estimated by 2050. They have significant importance in the aspect of current pro-ecological energy strategies that stimulate the transformation of the national power system.