LONDON, Ontario– Riċerkaturi fl-Università tal-Punent fil-Kanada wrew b'suċċess li sistema fotovoltajka galleġġjanti (FPV) sostnuta mill-fowm-mgħammar b'bubbler tal-arja-tista' topera b'mod effiċjenti permezz ta' xtiewi Kanadiżi li jiffriżaw, u żżomm is-silġ fil-bajja b'konsum minimu ta' enerġija.
Is-sistema sperimentali, li ħadmet fuq għadira artifiċjali ta' 1,475 m² f'Londra, Ontario, minn Awwissu 2024 sa Ġunju 2025, tipprovdi l-ewwel evidenza empirika li l-FPV-ibbażat fuq ir-ragħwa jista' jaħdem b'mod affidabbli fi klimi silġ. Jirrappreżenta avvanz teknoloġiku li jista' jiftaħ skjerament solari f'wiċċ l-ilma f'reġjuni ta'-klima kiesħa mad-dinja kollha.
"Sibna differenzi notevoli bejn it-temperaturi tal-moduli mkejla u l-mudelli standard tat-temperatura PV matul ix-xitwa, li enfasizzaw dinamika termali unika ta 'sistemi FPV ċatti, sostnuti mill-fowm-," qal Joshua M. Pearce, awtur korrispondenti tal-istudju u direttur tal-grupp ta' riċerka Free Appropriate Sustainability Technology (FAST) tal-Punent.
Biex tindirizza l-problema tal-formazzjoni tas-silġ li storikament illimitat l-iskjerament tal-FPV-kesħa fil-klima, it-tim żviluppa u vvalida mudell ta' tidwib tas-silġ trasferibbli-bl-użu ta' sistema ta' bubbler-l-arja.
"Aħna żviluppajna u vvalidajna mudell ta' tidwib tas-silġ trasferibbli-bl-użu ta' sistema-bubbler tal-arja, li nżommu kundizzjonijiet ħielsa tas-silġ-b'konsum ta' enerġija negliġibbli," qal Pearce lil pv magazine.
Is-sistema tal-bubbler tal-arja skjerata b'suċċess żammet is-silġ-ilma miftuħ kollu matul l-istaġun kollu tax-xitwa, u kkunsmaw bejn 0.02% (1.9 kWh) u 14.5% (893 kWh) tar-rendiment totali annwali tal-enerġija tas-sistema.
Is-sistema ta' 7 kW kienet tikkonsisti f'40 modulu PV monokristallin semi-flessibbli organizzati f'erba' firxa indipendenti ta' 1.75 kW kull wieħed. B'differenza minn sistemi solari li jżommu f'wiċċ l-ilma konvenzjonali li jiddependu fuq pontuni tal-plastik, il-moduli tal-Università tal-Punent kienu marbuta direttament ma 'ċangaturi tal-fowm tal-polyethylene, u jippermettulhom li jgħumu madwar 1 ċm 'il fuq mill-wiċċ tal-ilma.
Permezz ta' mudell ta' rigressjoni li janalizza dejta operazzjonali mkejla, it-tim ta' riċerka ddetermina li s-sistema FPV b'appoġġ tal-fowm-ġġenerat 7.7 MWh fis-sena-li tirrappreżenta sa 2.7% aktar enerġija annwali minn mudelli PV oħra.
"Sibna vantaġġ ta 'rendiment ta' enerġija pjuttost sabiħ ukoll," qal Pearce. "FPV ibbażat fuq fowm-iġġenera aktar enerġija kull sena meta mqabbel ma 'mudelli PV oħra, u jenfasizza l-importanza ta' mudellar preċiż tat-temperatura għal sistemi tal-klima kiesħa-."
Minbarra l-produzzjoni tal-enerġija, l-array FPV wera potenzjal sinifikanti għall-konservazzjoni tal-ilma. It-tnaqqis tal-evaporazzjoni tas-sistema skalat b'mod lineari mal-kopertura tal-wiċċ, u jilħaq iffrankar massimu tal-ilma ta '927 metru kubu fis-sena jekk 50% tal-wiċċ tal-għadira tkun koperta.
"L-istudju wera wkoll tnaqqis fl-evaporazzjoni bbażat fuq FPV-għall-konservazzjoni tal-ilma. Iżda l-aħjar huwa li l-FPV-ibbażat fuq ir-ragħwa kien ekonomiku filwaqt li solviet il-kwistjoni tal-FPV fi klimi kesħin," żied Pearce.
Minn perspettiva ekonomika, is-sistema FPV ibbażata fuq il-fowm-kisbet valur preżenti nett pożittiv ta' madwar 57,000 dollaru Kanadiż taħt xenarju ta' prezz għoli tal-elettriku ($0.55 CAD kull kWh) għal applikazzjonijiet off-grid, li wassal għal perjodu ta' ħlas skontat ta' 4.2 snin.
Dawn ir-riżultati jistabbilixxu solari galleġġjanti sostnuti mill-fowm-mhux biss teknoloġija vijabbli għall-operazzjonijiet tal--klima kiesħa iżda wkoll investiment ekonomikament attraenti.
Ir-riċerka tmexxiet minn Koami Soulemane Hayibo, kandidat għall-PhD fid-Dipartiment tal-Inġinerija Elettrika u tal-Kompjuter tal-Punent, taħt is-superviżjoni tal-Professur Pearce, li l-grupp ta 'riċerka FAST tiegħu jispeċjalizza fit-teknoloġija fotovoltajka solari, ħardwer miftuħ u sistemi ta' enerġija sostenibbli.
Is-sistema kienet flimkien ma' sistema ta' ħażna ta' batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju ta' 10 kWh u elettrolizzatur ta' membrana ta' skambju anjoniku (AEM) bħala t-tagħbija primarja, li juri l-potenzjal għal FPV ibbażat fuq fowm-li jestendi lil hinn mill-ġenerazzjoni tal-elettriku fil-produzzjoni tal-idroġenu rinnovabbli.
Pearce enfasizza li s-sejbiet tal-istudju huma applikabbli b'mod wiesa 'lil hinn mis-setup sperimentali speċifiku.
"Biex naħdmu fil-Kanada, żviluppajna u vvalidajna mudell trasferibbli ta' tidwib tas-silġ-bl-użu ta' sistema ta' bubbler-arja," qal. L-approċċ metodoloġiku l-ġdid jippermetti operazzjonijiet FPV ta 'kull tip fi klimi kesħin fejn il-formazzjoni tas-silġ storikament illimitat l-iskjerament.
Ir-riċerka tipprovdi pedament sod għal studji futuri fuq skali akbar u fuq diversi korpi tal-ilma, billi tpoġġi solari f'wiċċ l-ilma bħala teknoloġija kritika għall-espansjoni tal-enerġija sostenibbli kemm f'reġjuni sħan kif ukoll kesħin madwar id-dinja.
