Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Development directions of energy sources for unmanned aerial vehicle (UAV)

Marcisz Marek, Kozuba Jarosław, Ulman Kamil

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2024

|

z. 125

177--189

EN

The aim of the research was to conduct a comprehensive analysis of various energy sources used in unmanned aerial vehicles (UAVs) and to determine which implemented energy sources are the best as well as what are the directions of energy source development. One hundred drone models were selected for the study, differing in their installed energy source, flight time, payload capacity, own weight, and application. The analyzed UAVs were powered by 6 energy sources: lithium polymer and lithium-ion batteries, combustion engines, hybrid drives, hydrogen fuel cells, and solar energy. The analysis covered both technical and economic, environmental, and operational aspects influencing the choice of a specific energy source. It allowed determining the best energy source for each of the 4 selected applications: military, monitoring, transport, and agriculture. An assessment of challenges related to the use and development of energy sources was also carried out, and areas where further research and innovation are necessary and essential were identified. It was found that in military applications, the development of UAV energy sources will focus on combustion engines and electric propulsion with lithium polymer batteries. In civilian applications (in transport, monitoring, and agriculture), it will be directed towards further research and improvement of hybrid drives and hydrogen fuel cells.

2

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.

3

Techno-economic PV evaluation depending on surface water cooling

Shaaban Abdullah M.A., El-Samahy Adel A., Abed Kamal A., Mosa Magdi A.

Polityka Energetyczna

|

2024

|

T. 27, z. 3

53--70

EN

Solar energy is one of the most important renewable energy sources and it can be exploited to produce electrical energy through photovoltaic (PV) panels. PV panels are affected by several factors, the most important being the panel temperature, which greatly affects the performance and efficiency of the PV. This paper investigates the effect of water-based surface cooling on the PV performance. Techno-economic PV evaluation depending on surface water cooling was examined. The effect of changing the water flow rate on the panel temperature was studied. The proposed system studied the effect of using variable water flow rates (1.25, 5, 7 L/min) on the panel temperature. A 260 W poly-crystalline PV panel combined with a water cooling system was examined experimentally. The PV panel temperature, open circuit voltage, short circuit current and output power were measured before and after cooling at variable flow rates. A PV panel analyzer I-V400 was used to test the panel in order to draw the IV and power curves. It was found that the rate of decrease in panel temperature with time is almost constant for all cases. Increasing the rate of water flow on the panel surface did not affect the rate of its temperature decrease with time. With the proposed surface cooling technique, the panel temperature decreased from 62.4 to 37.6oC. PV output power increased from 182.65 to 214.62W, with an improvement of around 18%. The amount of energy gained as a result of cooling saves around 0.7USD for one panel per year.

PL

Energia słoneczna jest jednym z najważniejszych odnawialnych źródeł energii i może być wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej za pomocą paneli fotowoltaicznych (PV). Na panele PV wpływa kilka czynników, z których najważniejszym jest temperatura panelu, która w znacznym stopniu wpływa na wydajność i sprawność PV. W niniejszym artykule zbadano wpływ chłodzenia powierzchniowego na bazie wody na wydajność PV. Przebadano techniczno-ekonomiczną ocenę PV w zależności od chłodzenia wodą powierzchniową. Przebadano wpływ zmiany szybkości przepływu wody na temperaturę panelu. Proponowany system zbadał wpływ stosowania zmiennych szybkości przepływu wody (1,25, 5, 7 l/min) na temperaturę panelu. Eksperymentalnie zbadano polikrystaliczny panel PV o mocy 260 W połączony z systemem chłodzenia wodą. Temperaturę panelu PV, napięcie obwodu otwartego, prąd zwarcia i moc wyjściową mierzono przed i po schłodzeniu przy zmiennych szybkościach przepływu. Do przetestowania panelu w celu narysowania krzywych IV i mocy użyto analizatora paneli PV I-V400. Stwierdzono, że szybkość spadku temperatury panelu w czasie jest prawie stała we wszystkich przypadkach. Zwiększenie szybkości przepływu wody na powierzchni panelu nie wpłynęło na szybkość spadku jego temperatury w czasie. Dzięki proponowanej technice chłodzenia powierzchni, temperatura panelu spadła z 62,4 do 37,6°C. Moc wyjściowa PV wzrosła z 182,65 do 214,62 W, co stanowi poprawę o około 18%. Ilość energii uzyskanej w wyniku chłodzenia pozwala zaoszczędzić około 0,7 USD na jeden panel rocznie.

4

An analysis of the economic and technological potential of solar-driven generation in renewable energy development

Koval Viktor, Sribna Yevheniia, Brednyova Vira, Kosharska Lyudmila, Halushchak Mykhailo, Kopacz Michał

Polityka Energetyczna

|

2024

|

T. 27, z. 1

157--172

EN

The development of solar generation is an integral part of evaluating renewable “green” energy in accordance with the concept of sustainable development. This study focuses on the specifics of the implementation of solar energy in the context of the USA, the EU and China, taken as an object in connection with the specifics of the geographical-territorial and climatic-natural situation. The originality of the research lies in the approach of modelling the implementation of solar power generation with consideration to the main economic, technological, and resource factors. This study aims to assess trends in the development and implementation of regional solar power generation. Solar energy development is performed exclusively at the expense of private investment and state support is minimal. Therefore, the power of installed solar power plants relative to the amount of invested investments shows a high correlation. From the perspective of economic activity, solar energy in the analyzed regions is used by households in small amounts. The highest use of solar energy by households is in the USA, where this indicator is 8.3%, and the lowest is in China (0.13%). The analysis indicates that currently, solar energy is not a priority for developing the energy sector but is only a supplement. Further solar energy development is possible owing to technological innovations that will increase the efficiency of solar radiation use. The analysis also revealed the conclusion that the most powerful use of solar energy appears in China, with a figure of 19.6%, while the US has only 4.04% and the EU has almost 9%. According to the criterion of economic and technological influence on solar energy development, China occupies a leading position (9.89%), whereas the EU has only 0.03%. Thus, solar energy is currently not an attractive area for business and needs to prioritize the development of the EU economy, which is confirmed by insignificant investment flows compared to China and the USA.

PL

Rozwój energetyki słonecznej jest integralną częścią oceny odnawialnej „zielonej” energii w rozumieniu koncepcji zrównoważonego rozwoju. W opracowaniu skupiono się na specyfice wdrażania energetyki słonecznej na przykładzie USA, UE i Chin, ujętej przedmiotowo w powiązaniu ze specyfiką sytuacji geograficzno-terytorialnej i klimatyczno-przyrodniczej. Oryginalność badań polega na podejściu do modelowania realizacji energetyki słonecznej z uwzględnieniem głównych czynników ekonomicznych, technologicznych i zasobowych. Celem niniejszego opracowania jest ocena trendów w rozwoju i wdrażaniu regionalnej energetyki słonecznej, której rozwój odbywa się wyłącznie kosztem inwestycji prywatnych, a wsparcie państwa jest minimalne. Zatem moc zainstalowanych elektrowni słonecznych w stosunku do wielkości inwestycji wykazuje wysoką korelację. Z punktu widzenia działalności gospodarczej energia słoneczna w analizowanych regionach jest wykorzystywana przez gospodarstwa domowe w niewielkich ilościach. Największe wykorzystanie energii słonecznej przez gospodarstwa domowe występuje w USA, gdzie wskaźnik ten wynosi 8,3%, a najniższe w Chinach (0,13%). Z analizy wynika, że w chwili obecnej energetyka słoneczna nie jest priorytetem w rozwoju energetyki, a jedynie uzupełnieniem. Dalszy rozwój energetyki słonecznej możliwy jest dzięki innowacjom technologicznym, które zwiększą efektywność wy korzystania promieniowania słonecznego. W publikacji wykazano, że największe wykorzystanie energii słonecznej występuje w Chinach (19,6%), podczas gdy w USA tylko 4,04%, a w UE prawie 9%. Według kryterium wpływu ekonomiczno-technologicznego na rozwój energetyki słonecznej, Chiny zajmują czołową pozycję (9,89%), podczas gdy UE ma zaledwie 0,03%. Tym samym energetyka słoneczna nie jest obecnie atrakcyjnym obszarem dla biznesu i wymaga priorytetowego traktowania w gospodarce UE, co potwierdzają niewielkie napływy inwestycji w porównaniu do Chin i USA.

5

Possible application of solar energy to power hydrocarbon extraction and enhanced oil recovery operations in high latitudes

Mangushev Rufat, Ibrahimova Fidan, Gaffarov Murad

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 4

211--217

EN

As the world enters the renewable revolution, it is crucial for the petroleum industry to remain relevant in the public eye and become environmentally awareness. One potential path to achieve these goals in a progressive and beneficial way is to integrate renewable energy sources into various nodes of the petroleum industrial operations. Different ways of achieving such integration are described in the review section of the article. These include utilizing solar energy to power upstream operations and a variety of enhanced oil recovery projects, such as microbial enhanced oil recovery and others, or using solar energy downstream to supply power to pumps, gas lift apparatus, etc. The article also proposes a novel potential application of solar energy to power operations and provide long-term sustainable energy source to petroleum operations in high latitudes. The potential applicability of solar power in petroleum engineering operations far North has long been neglected due to potential unprofitability and difficulty of construction of solar power grid in such harsh climactic conditions. However, now, as the world transitions to a new reality of co-existence of fossil fuels with alternative energy sources in light of growing concerns over climate change, it is a strategic time to implement the technology in profitable and environmentally conscious way in countries that have a trustworthy environmental record and strong, robust environmental policies, like Canada, as well as in less environmentally achieving countries with milder emission reduction targets such as Russian Federation.

PL

W miarę jak świat wkracza w rewolucję związaną z odnawialnymi źródłami energii, kluczowym zadaniem dla przemysłu naftowego jest utrzymanie swojej istotnej pozycji w oczach opinii publicznej i zwiększenie świadomości ekologicznej. Jedną z potencjalnych dróg do osiągnięcia tych celów w innowacyjny i zarazem przynoszący korzyści sposób jest integracja odnawialnych źródeł energii z różnymi obszarami działalności przemysłu naftowego. Różne sposoby tej integracji opisano w części przeglądowej artykułu. Obejmują one wykorzystanie energii słonecznej do zasilania procesów wydobywczych i różnych projektów intensyfikacji wydobycia ropy naftowej, takich jak mikrobiologiczna intensyfikacja wydobycia ropy naftowej i inne, lub też wykorzystanie energii słonecznej do zasilania pomp, gazodźwigów itp. W artykule zaproponowano również nowatorskie potencjalne zastosowanie energii słonecznej do zasilania procesów operacyjnych i zapewnienia długoterminowego zrównoważonego źródła energii dla wydobycia ropy naftowej na dużych szerokościach geograficznych. Temat potencjalnego zastosowania energii słonecznej w operacjach inżynierii naftowej na dalekiej północy nie był jak dotąd podejmowany ze względu na potencjalną nieopłacalność i trudność budowy sieci energii słonecznej w tak trudnych warunkach klimatycznych. Jednak teraz, gdy świat przestawia się na nową rzeczywistość opartą na jednoczesnym stosowaniu paliw kopalnych i alternatywnych źródeł energii w świetle rosnących obaw związanych ze zmianami klimatu, jest to strategiczny czas na wdrożenie tej technologii w opłacalny i świadomy ekologicznie sposób w krajach, które mogą pochwalić się dobrą reputacją w zakresie ochrony środowiska i silną, stabilną polityką środowiskową, jak np. Kanada, jak również w krajach o mniej rygorystycznych założeniach redukcji emisji, takich jak Federacja Rosyjska.

6

Feasibility Analysis of Grid-Connected Solar Photovoltaic Systems in Dhahran and Bisha, Saudi Arabia

Allah Malik Al-Abed

Journal of Ecological Engineering

|

2024

|

Vol. 25, nr 9

260--271

EN

The potential for grid-connected solar photovoltaic (PV) systems to provide sustainable energy solutions across diverse climatic zones in Saudi Arabia was analyzed through a detailed feasibility study focusing on Dhahran and Bisha, representing different climatic conditions. In Dhahran, the power capacity for the six assessed PV technologies–Gintech, Jinko Solar, Apain Solar, Canadian Solar, Green Power, and Suntech-ranged from 11,970 kW to 12,012 kW, with the number of panels varying from 35,200 to 46,200. The solar collector area spanned from 61,242 m² to 88,715 m², and the electricity exported to the grid was consistent at approximately 18.770 MWh to 18,839 MWh. Initial costs were between USD 7,100,180 and USD 7,135,128, while revenue from exported electricity ranged from USD 912,378 to USD 915,079 with GHG emission reductions substantial at 9700 to 9736 tCO2. In Bisha, power capacities ranged between 9711 kW and 9800 kW, with panel counts from 28,600 to 37,750, and solar collector areas varying from 49.774 m² to 71,721 m². The electricity exported to the grid ranged from 18,780 MWh to 18,952 MWh. Initial costs were lower, between USD 5,768,334 and USD 5,821,200 and the revenue from exported electricity ranged from USD 912,686 to USD 921,051 with GHG emission reductions between 9705 and 9794 tCO2. These findings highlight the economic and environmental benefits of deploying grid-connected solar PV systems across different regions in Saudi Arabia, demonstrating significant potential for energy cost savings and substantial reductions in carbon emissions.

7

System RESHeat: integracja odnawialnych źródeł energii dla zrównoważonych rozwiązań energetycznych budynków

Ocłoń Paweł, Czamara Marek, Ścisłowicz Franciszek, Drzyzga Agnieszka, Franczak Michał, Yildirim Mehmet Ali, Cisek Piotr, Ojczyk Grzegorz, Paradyż Marcin

Energetyka Rozproszona

|

2024

|

nr 11

29--39

PL

Artykuł przedstawia system RESHeat, który łączy odnawialne źródła energii (OZE) służące do produkcji energii elektrycznej, ciepła i chłodu dla budynków wielorodzinnych, z naciskiem na zrównoważone rozwiązania energetyczne. System, opracowany w ramach programu Horyzont 2020, integruje technologie takie jak panele fotowoltaiczne (PV), moduły fotowoltaiczno-termiczne (PV-T), pompy ciepła oraz sezonowe magazynowanie energii cieplnej (STES). Jego głównym zadaniem jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych oraz zapewnienie efektywności energetycznej budynków. W artykule omówiono szczegóły instalacji demonstracyjnej w Krakowie, gdzie system osiągnął wysoką wydajność, dostarczając do 70% energii potrzebnej do ogrzewania i chłodzenia budynku. System RESHeat ma duży potencjał komercjalizacji i skalowania, a także jest obiecującym rozwiązaniem dla ogrzewania i produkcji energii elektrycznej w budynkach wielorodzinnych.

EN

The paper presents the RESHeat system, which combines renewable energy sources (RES) for the production of electricity, heat, and cooling for multifamily buildings, with a focus on sustainable energy solutions. The system, developed under the Horizon 2020 program, integrates technologies such as photovoltaic (PV) panels, photovoltaic-thermal (PV-T) modules, heat pumps, and seasonal thermal energy storage (STES). Its main goal is to reduce greenhouse gas emissions and ensure energy efficiency in buildings. The article discusses details of a demonstration installation in Kraków, where the system achieved high efficiency, providing up to 70% of the energy required for heating and cooling the building. The RESHeat system has significant potential for commercialization and scaling, making it a promising solution for heating and electricity production in multifamily buildings.

8

Wpływ zastosowania PCM w próżniowym kolektorze rurowym na charakterystykę energetyczną budynku

Sekret Robert, Feliński Piotr

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2024

|

T. 55, nr 3

12--18

PL

W artykule przedstawiono możliwości zwiększenia udziału energii słonecznej i zmniejszenia zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną w systemie ogrzewania budynku. Na te potrzeby zastosowano prototypowy próżniowo-rurowy kolektor słoneczny zintegrowany z materiałem zmiennofazowym (ETC/PCM). Jako PCM zastosowano parafinę techniczną o temperaturze topnienia 51,24°C. Wykazano, że najwyższy udział energii słonecznej w systemie ogrzewania budynku uzyskano przy obciążeniu cieplnym wynoszącym 40 W·m-2, a największa powierzchnia apertury ETC/PCM w stosunku do powierzchni grzewczej wynosiła 0,2. Zmniejszenie parametrów systemu grzewczego z 45/35°C do 35/25°C pozwoliło na zwiększenie uzysku ciepła z energii słonecznej w zakresie od 2,71% do 5,44%. Największy wzrost frakcji słonecznej występuje, gdy stosunek powierzchni apertury kolektora słonecznego ETC/PCM do powierzchni ogrzewanego budynku wynosi 0,03-0,07. Podsumowując, uzyskane wyniki wskazują, że proponowane rozwiązanie zmniejsza zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną w koncepcyjnym systemie grzewczym od 6% do 27% w zależności

EN

The paper shows the possibility of increasing solar energy and reducing the demand for non-renewable primary energy in the building heating system. To this end, a prototype evacuated tube solar collector integrated with phase change material (ETC/PCM) has been used, with technical grade paraffin with an onset melting point of 51.24°C as the PCM. It was shown that the highest solar energy fraction in the building heating system was obtained with a thermal load of 40 W·m-2, and the highest surface area of the ETC/PCM aperture in relation to the heating surface area was 0.2. Reducing the heating system parameters from 45/35°C to 35/25°C allowed an increase in the solar fraction in the range of 2.71% to 5.44%. The greatest increase in the solar fraction occurs when the ratio of the area of the ETC/PCM solar collector aperture to the area of the heated building is 0.03-0.07. In summary, the results obtained indicate that the proposed solution reduces the non-renewable primary energy demand in the conceptual heating system from 6% to 27%, depending on the thermal load of the building and the aperture area of the ETC/PCM.

9

Analysis of the Design and Technological Parameters of the Designed Solar Dryer with a Heat Pump

Korobka Serhiy, Kasner Robert, Walichnowska Patrycja, Shchur Taras, Stukalets Igor, Syrotyuk Serhiy, Babych Mykhailo, Ptashnyk Vadym, Tomporowski Andrzej, Kruszelnicka Weronika

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 7

18--32

EN

The article describes design of a solar dryer with a heat pump, which is used to increase heat output of the unit twice to solve the problem of using environmentally clean sources of thermal energy for fruit drying. The authors of the research have developed methodology of substantiation of the solar dryer parameters, which is applied to design and justify the optimal technological modes and parameters of the heat carrier in the unit, to describe the heat transfer characteristics of the unit operation, to assess the impact of physical environmental parameters on technological indicators of the process. The novelty described in the article is developed design of a solar dryer with a heat pump and to substantiate its constructive and technological structure. The work supplies scientifically substantiated methodic recommendations on composing and forecasting a parametric series of solar dryers for the conditions of private households and farms, and grounds their design parameters. Designed solar dryer with a heat pump affects solving environmental problems of power engineering due to substitution of the electric and thermal energy by the one obtained from solar energy, and mitigation of social problems by creating new job places needed when producing, installing and exploiting such units. The obtained results can be used for designing and improving technical aspects of fruit drying, to increase technological and energy efficiency of the process.

10

Cooling techniques for PV panels: A review

Kozak-Jagieła Ewa, Cisek Piotr, Ocłoń Paweł

Scientiae Radices

|

2023

|

Vol. 2, Iss. 1

47--68

EN

Solar energy is considered one of the most dominant renewable energy sources. It can be used to produce electricity through PV panels. Unfortunatly, this technology is subject to limitations. High operating temperature exceeding 25°C, causes the PV panels to overheat, reducing their lifetime and efficiency. Various approaches to PV cooling are used to overcome these challenges.This paper presents a comprehensive overview of different cooling techniques to increase the performance of PV panels. Passive and active PV cooling systems are analysed using air, water, phase change materials (PCMs) and nanofluids as working agents. A review analysis showed that water cooling is better than air cooling. PCMs, which have recently been gaining in popularity, also deserve attention.

11

Analiza porównawcza wybranych rozwiązań prosumenckiej energetyki odnawialnej na przykładzie domu jednorodzinnego

Kędzierski Adrian, Bielecki Sławomir

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 2

23--33

PL

W artykule dokonano analizy techniczno-ekonomicznej instalacji prosumenckiej w domu jednorodzinnym, składającej się z kolektorów słonecznych, pompy ciepła oraz instalacji fotowoltaicznej. Zaproponowano metodykę doboru konkretnych rozwiązań technicznych, opartą na danych eksploatacyjnych oraz modelach matematycznych komponentów instalacji. Rozważono trzy warianty, zróżnicowane pod względem udziałów mocowych komponentów. Kalkulacji ekonomicznych dokonano z uwzględnieniem dostępnego programu dotacyjnego. Analiza pokazuje wpływ rozmiaru instalacji na okres zwrotu inwestycji.

EN

This paper presents a technical and economic analysis of a prosumer installation in a single-family house, consisting of solar collectors, a heat pump and a photovoltaic installation. A methodology was proposed for the selection of speciﬁc technical solutions, based on operational data and mathematical models of the installation components. Three variants were considered, differentiated by the power shares of the components. Economic calculations were made taking into account the available subsidy programme. The analysis shows the impact of installation size on the payback period.

12

Exploring acceptance on benefit of solar farm implementation in Malaysia

Mohammad Shahrul Nizam, Mohamed Yusof Mohamed Khatif Tawaf, Mohd Puaad Muhammad Bazli Faliq, Zakaria Rozana, Baki Amin

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2023

|

Vol. 32, No. 1

87--98

EN

Exploring acceptance on benefits of solar farm implementation in Malaysia. Implementation of solar farms to generate electricity is still low in Malaysia, where only 1%, or 227.5 MW of the total installed electrical capacity in Malaysia was produced from solar PV installations in 2016. Renewable energies, e.g. solar energy, have been adopted in many countries to generate electricity as a response to global environment issues. The aim of this study is to determine financial opportunities and benefits of solar farm implementation towards the society and the environment. Data were acquired through a literature review and questionnaire survey that was conducted among the respondents that are directly involved in the solar energy. Long-term financial savings constitute the most identified financial opportunities for the implementation of solar farms in generating clean electricity. Implementation of solar farms will encourage more businesses related to solar energy to be established in the country and will lead to new business opportunities. Solar farms are far better than conventional fossil fuel power plants in terms of the environmental effect and also reduce the health effects on the society during the electric generating process.

13

Performance enhancement of pv system using artificial neural network (ANN) as a maximum power point tracking

Bensiali Nadia, Benalia Nadia, Zerzouri Nora

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 4

262--265

EN

Since the generalization of the use of electricity, energy consumption, conversion and energy storage has led to research and development of new sources of supply. This interest has increased due to the depletion of fossil fuels, their impact on the environment and the waste they generate. Photovoltaic (PV) technology is an attractive solution as a replacement or complementary to conventional sources of electricity supply due to its many advantages. This work focuses on studying, modeling and designing of an advanced controller for a step up converter that uses an artificial neural network (ANN) as a maximum power point tracking (MPPT) algorithm to generate maximum power. The effectiveness was proved for climatic conditions variation. A comparative study between the proposed method and the conventional ones was carried out using Matlab/Simulink software.

PL

Od czasu uogólnienia wykorzystania energii elektrycznej jej zużycie, konwersja i magazynowanie energii doprowadziły do badań i rozwoju nowych źródeł zaopatrzenia. Zainteresowanie to wzrosło ze względu na wyczerpywanie się paliw kopalnych, ich wpływ na środowisko i generowane przez nie odpady. Technologia fotowoltaiczna (PV) jest atrakcyjnym rozwiązaniem jako zamiennik lub uzupełnienie konwencjonalnych źródeł zaopatrzenia w energię elektryczną ze względu na swoje liczne zalety. Praca ta koncentruje się na badaniu, modelowaniu i projektowaniu zaawansowanego sterownika do przetwornicy podwyższającej, która wykorzystuje sztuczną sieć neuronową (ANN) jako algorytm śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT) do generowania maksymalnej mocy. Skuteczność została wykazana przy zmienności warunków klimatycznych. Badanie porównawcze proponowanej metody z metodami konwencjonalnymi przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania Matlab/Simulink.

14

Modelling and an adaptive fuzzy logic controller of solar thermal power plant

Gamra Mostefa, Guentri Hocine, Alaoui Tayeb, Chaker Abdelkader

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 7

257--263

EN

This article aims to model and control a solar thermal power plant. The modeling and the dynamic behavior of the system have been well studied and carried out the variation of the exchanger temperature by acting on different parameters, such as the length, the exchange surface, and the exchange coefficient. A comparison was made between conventional PI control and an advanced AFLC-PI fuzzy logic-based control to drive the steam turbine. This advanced command improves the system's robustness with respect to internal disturbances (parametric variations) and external disturbances (sudden pressure variations).

PL

Celem artykułu jest modelowanie i sterowanie elektrownią słoneczną. Modelowanie i dynamiczne zachowanie systemu zostały dobrze zbadane i przeprowadzono zmianę temperatury wymiennika poprzez oddziaływanie na różne parametry, takie jak długość, powierzchnia wymiany i współczynnik wymiany. Dokonano porównania między konwencjonalnym sterowaniem PI a zaawansowanym sterowaniem opartym na logice rozmytej AFLC-PI do napędzania turbiny parowej. To zaawansowane polecenie poprawia odporność systemu na zakłócenia wewnętrzne (zmiany parametryczne) i zewnętrzne (nagłe zmiany ciśnienia).

15

IoT-based remote cleaning tool for solar system

Malhan Abdullah Saleh, Ahmed Mohammed S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 4

171--175

EN

Solar power is one of the important clean and renewable energy sources and it is essential for meeting future energy demands. Despite this, the accumulation of tiny dust, bird droppings, and other airborne debris will hinder sunlight from reaching the solar cell's surface. This is a significant problem since the materials that block light act as an external impedance and reduce the performance of solar-powered photovoltaic systems. When the dust has been formed on the panels, its efficiency will reduce by more than 60%. In a sequel, the issue of cleaning solar cells periodically is crucial. This research aims to develop a solar energy system with a flexible water cleansing system that operates remotely by employing the Internet of Things (IoT) technique. Due to the water circulation process, the system operates directly on the user's commands and does not need a continuous supply of water. The proposed system monitors remotely the dust on the surface of a solar panel by using a camera, which is working as a part of the IoT system, and it has been fixed in front of the solar. The proposed cleaning technique effectively reduces energy loss. Furthermore, the employed surveillance camera can be utilized efficiently for safety and security objectives in addition to monitoring the dust level.

PL

Energia słoneczna jest jednym z ważnych źródeł czystej i odnawialnej energii i jest niezbędna do zaspokojenia przyszłego zapotrzebowania na energię. Mimo to nagromadzenie drobnego pyłu, ptasich odchodów i innych zanieczyszczeń unoszących się w powietrzu będzie utrudniać dotarcie światła słonecznego do powierzchni ogniwa słonecznego. Jest to poważny problem, ponieważ materiały blokujące światło działają jak impedancja zewnętrzna i zmniejszają wydajność systemów fotowoltaicznych zasilanych energią słoneczną. Zasadniczo, gdy na panelach utworzy się kurz, jego wydajność zmniejszy się o ponad 60%. W sequelu kluczowa jest kwestia okresowego czyszczenia ogniw słonecznych. Badania mają na celu opracowanie systemu energii słonecznej z elastycznym systemem oczyszczania wody, który działa zdalnie, wykorzystując technikę Internetu Rzeczy (IoT). Dzięki procesowi cyrkulacji wody system działa bezpośrednio na polecenie użytkownika i nie wymaga ciągłego dostarczania wody. Proponowany system zdalnie monitoruje kurz na powierzchni panelu słonecznego za pomocą kamery, która pracuje w ramach systemu IoT i została zamontowana przed panelem słonecznym. Proponowana technika czyszczenia skutecznie ogranicza straty energii. Co więcej, zastosowana kamera monitorująca może być efektywnie wykorzystywana do celów bezpieczeństwa i ochrony, oprócz monitorowania poziomu kurzu.

16

Battery energy storage system for large scale penetration of Renewable Energy Sources

Ruchika Ruchika, Jain D. K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 11

88--93

EN

Battery energy storage system (BESS) plays a dominant role in large scale penetration of renewable energy sources into the grid. They help in a better match between the demand- supply during standalone mode and the grid connected mode. In this paper, the authors proposed a new approach for improving the availability of the solar generation by using BESS during the period of intermittency. The BESS supports the grid during intermittency by an amount of power, which has been promised by the operator. Thus, whatever the operator bids will be supplied to the grid either using renewable energy generation or if not available, then BESS will support the grid. The paper also discusses the role of BESS for smoothing of PV power. Matlab software is used for all the simulation experiments.

PL

Bateryjny system magazynowania energii (BESS) odgrywa dominującą rolę w przenikaniu na dużą skalę odnawialnych źródeł energii do sieci. Pomagają w lepszym dopasowaniu popytu do podaży w trybie autonomicznym i trybie podłączonym do sieci. W artykule autorzy zaproponowali nowe podejście do poprawy dostępności generacji słonecznej poprzez wykorzystanie BESS w okresie nieciągłości. BESS wspiera sieć w przerwach w ilości mocy, którą obiecał operator. Tak więc niezależnie od tego, co operator zaoferuje, zostanie dostarczone do sieci za pomocą wytwarzania energii odnawialnej lub jeśli nie będzie dostępne, wówczas BESS będzie wspierać sieć. W artykule omówiono również rolę BESS w wygładzaniu mocy PV. Do wszystkich eksperymentów symulacyjnych wykorzystywane jest oprogramowanie Matlab.

17

Renewable energy electric sources as a support for multilevel cellular communication networks in various environment conditions : case study

Cuiñas Iñigo, Znajdek Katarzyna, Sibiński Maciej

Opto-Electronics Review

|

2023

|

Vol. 31, No. 1

art. no. e3145436

EN

Cellular mobile communication networks are experiencing an important evolution with the emerging deployment of 5G networks and the successive decline in the use of previous generations in the years to come. In parallel, policies promoting ecological transition are gaining social impact and economic interest and this seems to be the trend in the near future. In the telecommunications market, the shift between two dominant generations could be an important opportunity to introduce renewable energy sources to green the sector, reducing the carbon footprint of the world-wide extended activity. This work analyses the current situation and provides an insight into the possibilities to incorporate renewable energy supplies, specifically photovoltaics (as it seems to be the most promising among clean electric sources), perhaps combined with small wind turbines in off-grid systems. Paper also compares the characteristics of standard facilities in Spain and Poland, two different European countries in terms of weather and insolation hours.

18

Promieniowanie słoneczne - istotny element w procesie projektowania domu pasywnego w Polsce

Gil-Mastalerczyk Joanna, Kraska Kinga

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 7

11--17

PL

Znaczne zmiany klimatu obserwowane na przestrzeni ostatnich dekad oddziałują na politykę energetyczną Unii Europejskiej. Natomiast obecny światowy kryzys energetyczny, związany z ograniczeniem dostaw surowców kopalnianych z Rosji, gwałtownie przyspieszył konieczność wprowadzania czystej, zrównoważonej energii odnawialnej, ze względu na zwiększające się ceny energii i paliw stałych. Z tych względów ważnym elementem transformacji energetycznej staje się próba ograniczenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery dzięki zielonej energii. Celem artykułu jest określenie ogólnych wytycznych projektowych dotyczących budynków pasywnych oraz analiza - na etapie projektu koncepcyjnego - czynników wpływających na poziom zysków energetycznych.

EN

The significant climate changes observed in the last few decades have a significant impact on the energy policy of the European Union. The current global energy crisis connected with the restricted supply of fossil minerals from Russia has increased the urgency of the need to introduce clean, sustainable renewable energy due to the rising prices of energy and solid fuels. That is why attempts at reducing greenhouse gas emissions into the atmosphere using green energy have become an important part of the energy transformation. The purpose of the article is to provide general design guidelines for passive buildings and analyse the factors that affect the energy gains at the stage of conceptual design.

19

Floating Photovoltaics: Assessing the Potential, Advantages, and Challenges of Harnessing Solar Energy on Water Bodies

Amer Ayman, Attar Hani, As'ad Samer, Alsaqoor Sameh, Colak Ilhami, Alahmer Ali, Alali Malik, Borowski Gabriel, Hmada Moayyad, Solyman Ahmed

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 10

324--339

EN

The worldwide transition to a future with net-zero emissions depends heavily on solar energy. However, when land prices rise, and population density rises, the need for large land expanses to develop solar farms poses difficulties. Floating Photovoltaics (FPV) has come to light as a viable remedy to this problem. FPV, which includes mounting solar panels on bodies of water, is gaining popularity as a practical choice in many nations worldwide. A significant capacity of 404 GWp for producing clean energy might be attained by using FPV to cover only 1% of the world’s reservoirs. This review shows that FPV has several benefits over conventional ground-mounted PV systems. On the other hand, there is a large study void regarding the effects of FPV on water quality and aquatic ecosystems. This review looks at the most recent FPV research, including its advantages, disadvantages, and potential. It looks into the compatibility of various bodies of water, worldwide potential, system effectiveness, and the possibility of integrating different technologies with FPV.

20

Projektowanie oraz bezpieczna eksploatacja mikroinstalacji fotowoltaicznych

Włodarczyk Renata

Instal

|

2023

|

nr 11

38--44

PL

Rynek instalacji fotowoltaicznych (PV) w Polsce jest prężnie rozwijającym się sektorem energetyki odnawialnej, co ma przeciwdziałać zanieczyszczeniu klimatu i wspomóc gospodarkę w dążeniu do zwiększenia efektywności energetycznej [1-2]. Energia elektryczna wytworzona w energetyce odnawialnej we współpracy z elektrolizerami i ogniwami paliwowymi mogą stać się wkrótce tzw. zielonymi magazynami energii [3]. Według danych sporządzonych przez Instytut Energetyki Odnawialnej (IEO) moc zainstalowana w fotowoltaikę w Polsce w 2021 r. wyniosła 7,6 GWp, a łączne obroty na rynku PV oszacowane zostały na 16,7 mld złotych [4]. Największy udział w przyroście zainstalowanej mocy mieli indywidualni prosumenci. Według prognoz IEO w najbliższych latach dynamika wzrostu instalacji PV utrzyma się dzięki zwiększeniu mocy w farmach PV poprzez budowę kolejnych instalacji. Inwestorów zainteresowanych budową mikroinstalacji PV oraz instalacji PV o większych mocach wciąż będzie przybywać, dlatego ważne jest, na co powinien zwrócić uwagę inwestor na etapie projektowania tych instalacji oraz ich użytkowania. W niniejszym artykule zostaną omówione poszczególne etapy tworzenia instalacji PV: od rozpoznania miejsca, doboru komponentów, projektowania i montażu, po rozruch i bezpieczną jej eksploatację. W pracy zostały omówione najczęściej pojawiające się problemy, które można spotkać w indywidualnych gospodarstwach domowych wyposażonych w panele PV oraz jakie skutki i konsekwencje mogą wywołać.

EN

The market of photovoltaic installations in Poland is a dynamically developing sector of renewable energy, which is to counteract climate pollution and help in the pursuit of increasing energy efficiency [1-2]. Renewable energy cooperating with modern hydrogen technologies will soon be an innovative energy storage [3]. According to data prepared by the Institute of Renewable Energy (IRE), the installed capacity of photovoltaics in Poland in 2021 amounted to 7.6 GW, and the total turnover on the PV market was estimated at PLN 16.7 billion [4]. Individual prosumers had the largest share in the increase in installed capacity. According to IRE forecasts, the growth dynamics of photovoltaic installations will continue in the coming years thanks to the increase in capacity in PV farms. There will be more and more investors interested in building micro-installations and installations with higher capacity, which is why it is important what the investor should pay attention to at the stage of designing the installation and its use. This article will discuss the various stages of creating an installation: from site recognition, selection of components, design and assembly, to commissioning and safe operation of the installation. The work discusses the most common problems that can be encountered in individual households equipped with photovoltaic panels and what effects and consequences they can cause.