Австриялық инженерлер дауыл кезінде жиналатын және 40% көп энергия беретін күн панельдерін жасады

Орташа есеппен қондырғы қозғалмайтын панельдерге қарағанда 40% көп энергия өндіреді, ал ең қолайлы күндері — 56%. Қуаты 1,8 кВт·сағ болатын жұмыс прототипі Грац қаласындағы кампустың шатырында жұмыс істеп тұр, деп хабарлайды Interesting Engineering. Дала желдері, бұршақ және белсенді салынып жатқан күн генерациясы бар Қазақстан үшін бұл ерекше назар аударуға тұрарлық технология.

Мәні қысқаша

• Грац техникалық университетінің (Австрия) FLAPTrack жүйесі күннің көлденең және тік қозғалысын бақылап, панельдерді сәулелерге 90° бұрышта ұстап тұрады.
• Өндірістің өсімі — стационарлық панельдерге қарағанда орташа есеппен 40%, ең жақсы күндері — 56%. Таңертең және кешке — тұтынудың ең жоғары кезеңдерінде — өндіріс дәстүрлі жүйелерден екі еседен астам артық.
• Дауыл, бұршақ немесе қар жаууы жақындаған кезде панельдер автоматты түрде бетпе-бет бүктеліп, төмен түседі: жел жүктемесі азаяды, кремний пластиналары бұршақ соққыларынан қорғалады — бұл ПӘК төмендететін «ыстық нүктелердің» басты себебі.
• Бүктеу механизмі қосымша панельдерді қардан тазартады қолмен араласусыз.
• Жүйе ауа райы туралы деректерді жергілікті метеостанциялар мен аймақтық болжамдық модельдерден алады — шешім толығымен автономды.

Жарықтың түсу бұрышы неге соншалықты маңызды

Стандартты күн панельдері белгіленген бұрышта орнатылады — әдетте, жыл ортасында түсте жергілікті ендік үшін оңтайлы. Таңертең, кешке, қыста және жоғары ендіктерде күн айтарлықтай төмен болады, сәулелер панельдерге сүйір бұрышпен түседі — жарықтың бір бөлігі шағылысады, бір бөлігі шашырайды, өндіріс төмендейді.

Күнді бақылайтын трекерлер салада бұрыннан белгілі, алайда коммерциялық жүйелердің көпшілігі бір осьтік айналуды — көлденеңінен — пайдаланады. FLAPTrack екінші осьті — тік осьті — қосады: панельдер тек солға-оңға ғана емес, сонымен қатар күннен кейін жоғары-төмен де еңкейеді. Дәл екі осьтік бақылау максималды өсім береді.

«Таңертең және кешке, электр энергиясын жалпы тұтыну әсіресе жоғары болған кезде, FLAPTrack дәстүрлі фотоэлектрлік жүйелерге қарағанда екі еседен астам электр энергиясын өндіреді — бұл сонымен қатар желіні босатуға көмектеседі», — деп түсіндіреді әзірлеушілердің бірі Армин Бухройтнер.

Дауыл панельдерді бүктейді — сөзбе-сөз

Трекерлік жүйелердің дәстүрлі осалдығы — экстремалды ауа райы құбылыстарына бейімділік: трекер панельді күнге көтереді, ал дауыл немесе бұршақ оған тікелей соғады. Ірі бұршақ — модульдің тиімділігін қайтымсыз төмендететін кремний пластиналарында «ыстық нүктелердің» пайда болуының басты себебі.

FLAPTrack бұл қайшылықты талғампаздықпен шешеді: күннен кейін панельдерді бұратын сол патенттелген сызықтық жетек метеоескертуді алған кезде оларды — бет жақтарын ішке қаратып — бүктейді және жерге түсіреді. Бүктелген күйде құрылым желге минималды ұшырайды, ал кремний соққылардан қорғалған. Қосымша бонус: қар жауғаннан кейін ашылған кезде механизм бетінен қарды автоматты түрде түсіреді.

Ең жақсысы — қыста және жоғары ендіктерде

40% өсім — орташа жылдық көрсеткіш. Бірақ авторлар ерекше атап өтеді: FLAPTrack әсіресе қыста және күн төмен тұратын жоғары ендіктерде тиімді. Дәл сол кезде бекітілген панельдер ең нашар жұмыс істейді, ал екі осьтік трекер бұл тапшылықты барынша өтейді.

Қысқы электр энергиясын тұтыну жоғары, ал генерация дәстүрлі түрде төмендейтін аймақтар үшін бұл түбегейлі маңызды: жүйе өндіріс пен тұтыну арасындағы маусымдық алшақтықты тегістейді.

Бұл соңғы айлардағы күн индустриясындағы жалғыз стандартты емес әзірлеме емес. Бұған дейін біз швейцариялық Sun-Ways стартапы теміржол рельстерінің арасына тікелей төселген күн панельдерін сәтті сынақтан өткізгені туралы жазған болатынбыз — қосымша жерсіз және басқа жер пайдаланушылармен бәсекелессіз. Ал Гоби шөліндегі әлемдегі ең ірі гибридті күн станциясы батареясыз түнде жұмыс істейді — балқытылған тұздың жылуын пайдалана отырып. Күн энергетикасы бірден бірнеше бағытта технологиялық серпінді бастан кешіруде.

Қазақстандық контекст

Қазақстан — Орталық Азиядағы күн генерациясы үшін ең перспективалы нарықтардың бірі: дала аймақтарындағы жоғары инсоляция, ЖЭК объектілерінің белсенді құрылысы, аукциондық механизм арқылы мемлекеттік қолдау. Алайда дәл дала жағдайлары ерекше проблемаларды тудырады: қатты желдер, шаңды дауылдар, ірі жазғы бұршақ — мұның бәрі күн қондырғыларының ұзақ мерзімділігі мен тиімділігіне айтарлықтай әсер етеді.

FLAPTrack технологиясы дәл осы тәуекелдерді шешеді: бұршақ пен дауылдан автоматты қорғаныс өндірістің 40% өсімімен үйлескенде — қазақстандық жағдайлар үшін салмақты комбинация. Әсіресе жүйе жоғары ендіктерге бағытталған, мұнда Қазақстанның едәуір бөлігіндегідей қыста күн төмен тұрады.

Авторлық қорытынды

FLAPTrack — қағаздағы кезекті тұжырымдама емес, нақты шатырдағы жұмыс істейтін прототип. Технология бірден екі мәселені шешеді, олар үйлеспейді деп саналған: екі осьтік бақылау арқылы өндірісті барынша арттыру және экстремалды ауа райы құбылыстарынан қорғау.

Күн индустриясы стандартты стационарлық панельден тыс шешімдерді барған сайын белсенді іздеуде — және FLAPTrack осы үрдіске органикалық түрде сәйкес келеді. Тұрақсыз ауа райы мен күшті желдері бар нарықтар үшін — соның ішінде қазақстандық дала — бұл бағытты прототиптен коммерциялық өнімге көшу барысында қадағалау қажет.