Применение и потенциал солнечных панелей PVT в глобальном энергетическом переходе

Обзор технологии PVT

Коллектор PVT обеспечивает эффективную выработку электроэнергии и тепла за счет комбинирования фотоэлектрических элементов и солнечных коллекторов. Солнечные фотоэлектрические/тепловые (PVT) коллекторы обеспечивают эффективную выработку электроэнергии и тепла за счет комбинирования фотоэлектрических панелей с солнечными коллекторами или абсорберами. Задача 60 IEA SHC: Системы PVT в течение последних трех лет объединила группу экспертов из исследовательских лабораторий и солнечной промышленности для изучения различных возможных концепций технологии PVT. После углубленного исследования они обобщили примеры, имитационные модели, ключевые показатели эффективности и сравнительные характеристики различных типов установок по всему миру. Цель данной статьи – обобщить результаты работы и выводы, полученные в ходе выполнения задачи, а также подтвердить огромный потенциал технологии PVT в развитии солнечного отопления и производства электроэнергии.

Концепция солнечной фотоэлектрической системы мощностью 580 Вт не является инновационным шагом в области новой энергетики. В течение последних 20 лет исследователи непрерывно искали соответствующие решения, а IEA SHC оказал значительную поддержку развитию технологии фотоэлектрической системы в рамках программы SHC Task 35 с 2005 по 2010 год и последующей программы Task 60 с 2018 по 2020 год. Благодаря относительному снижению технологических затрат в фотоэлектрической отрасли в 2016 году и повышению зрелости рынка солнечной тепловой энергетики, технология фотоэлектрической системы открыла новые возможности для развития.

В настоящее время эти достижения в области солнечной энергетики проложили путь для широкого применения технологии Pvt Hybrid Solar Panel. Рост популярности Building Integrated Photovoltaics (BIPV) и Facade Integrated Photovoltaics (FIPV) не только способствует применению технологии PVT в офисных и промышленных зданиях, но и открывает новые возможности для жилых зданий, которым требуется электричество, отопление и даже охлаждение. В то же время, развитие технологии тепловых насосов еще больше расширило сферу применения открытых источников тепла Pvt Hybrid Solar Panel, снижая расходы пользователей на электроэнергию и потребность в бурении хранилища. Кроме того, постоянное снижение стоимости фотоэлектрических модулей делает все более экономичным и эффективным объединение фотоэлектрической и тепловой энергии для получения большего количества солнечной энергии под одной площадью крыши.

Подробности и примеры применения технологии PVT

Тем не менее, необходимы дополнительные усилия для углубления понимания и принятия PVT-решений в отрасли HVAC. Эксперты SHC Task 60 повысили осведомленность рынка об этой технологии и стремятся разработать специализированные международные стандарты для PVT-коллекторов, обеспечивая большую уверенность проектировщикам солнечной энергии и конечным потребителям в использовании новой технологии. Эта задача привела к трем четким выводам: технология PVT может эффективно использовать пространство на крыше или любую другую площадь за счет двойного производства электроэнергии и тепла; Надежные PVT-решения уже существуют на рынке; Ожидается, что эта технология сыграет ключевую роль в содействии энергетическому переходу и жизни с низким уровнем выбросов углерода.

Технология PVT играет незаменимую роль в содействии глобальному энергетическому переходу благодаря своей превосходной экономической эффективности в солнечной энергетике и тепле. Согласно последним данным, по состоянию на конец 2020 года общая установленная площадь PVT-коллекторов во всем мире достигла 1275 431 кв. м, а количество действующих систем достигло 27 920 единиц, что в полной мере демонстрирует устойчивую тенденцию роста рынка PVT. В период с 2018 по 2020 год среднегодовой темп роста технологии PVT достигал 9%, что свидетельствует о широких перспективах рынка.

Демонстрирует лидирующие позиции солнечных воздушных систем на рынке гибридных солнечных панелей PVT, в основном благодаря продвижению из Франции. Ранее два производителя успешно вывели на рынок воздушные системы PVT. Главное преимущество этих воздушных систем PVT заключается в использовании воздуха в качестве среды теплопередачи для низкотемпературных систем, что обеспечивает высокую эффективность и низкую нагрузку на фотоэлектрические элементы.

Конструкция и эффективность солнечного коллектора PVT

Дизайн и стоимость

Стоимость коллекторов PVT варьируется в зависимости от конструкции и выбора материала с целью снижения затрат и повышения эффективности за счет оптимизации конструкции. В настоящее время общая стоимость солнечных систем PVT составляет от 500 до 1500 евро за квадратный метр, а стоимость самих коллекторов PVT контролируется на уровне от 100 до 300 евро за квадратный метр.

Оценка эффективности и стандартизация

Определение эффективности гибридных солнечных панелей PVT может начинаться с глобальной эффективности, которая комплексно учитывает общую мощность (включая электрическую и тепловую энергию), генерируемую падающим солнечным излучением. При оценке, для упрощения расчетов, использование электроэнергии обычно не учитывается. Однако на эффективность фотоэлектрических систем влияет температура коллектора, поэтому этот фактор необходимо учитывать для PVT-коллекторов, работающих в условиях различных температур. Стандарты сертификации Международной организации по стандартизации (ISO) и сертификация Solar Keymark являются важными критериями оценки производительности модулей гибридных солнечных панелей PVT.

Преимущества PVT и рыночный потенциал

◆ Тенденции рынка PVT

В условиях обильного солнечного сияния, например, в ясную погоду, коллекторы PVT могут эффективно удовлетворять потребность в электроэнергии в течение дня и потребность в тепле в течение всего года. Коллекторы PVT обладают высокой мощностью и эффективностью нагрева в солнечную погоду, а также коротким сроком окупаемости инвестиций (4-5 лет), что делает их идеальными для отелей и других объектов в Средиземноморском регионе. Кроме того, коллекторы PVT могут обеспечивать электроэнергией электромобили, теплом для систем ГВС (горячего водоснабжения) и служить охладителем для холодильных установок, предлагая широкий спектр функций.

Наш завод по производству PVT