Системы PVT: следующее поколение технологий солнечной энергетики

Системы PVT: следующее поколение технологий солнечной энергетики

Что такое PVT-системы?

Фотоэлектрические тепловые системы (гибридные PVT-системы) – это инновационные солнечные технологии, объединяющие фотоэлектрические (PV) панели и тепловые коллекторы в одном устройстве. В то время как PV-панели генерируют электроэнергию, тепловой коллектор поглощает избыточное тепло, что позволяет системе одновременно вырабатывать как электроэнергию, так и тепло. Такая двухфункциональная конструкция обеспечивает максимальную эффективность использования солнечной энергии.

Основные преимущества систем PVT

Главное преимущество гибридных солнечных фотоэлектрических систем (PVT) заключается в их способности обеспечивать два основных вида энергии — электрическую и тепловую — в одном и том же пространстве. Это делает их идеальными для городских районов с ограниченным пространством под крышей. PVT-системы повышают общую энергоэффективность, сокращают срок окупаемости и значительно способствуют энергетической независимости. Используя как электрическую, так и тепловую энергию, предприятия и домовладельцы получают большую окупаемость инвестиций по сравнению с использованием только фотоэлектрических систем или солнечной тепловой энергии.

Основные преимущества гибридных фотоэлектрических (ГФЭ) систем заключаются в следующем:

1. Использование пространства и двойной выход энергии

• Одно устройство, два применения: оно может вырабатывать как электричество, так и тепло с одной и той же площади. Это имеет решающее значение для городских домов или зданий с ограниченным пространством на крыше, поскольку позволяет максимизировать выход солнечной энергии на единицу площади.
  

• Повышение общей эффективности: традиционные фотоэлектрические панели преобразуют лишь около 20% солнечной энергии в электричество, а остальная часть преобразуется в отходящее тепло, что приводит к нагреванию панелей. Системы PVT используют жидкость для отвода и использования этого отходящего тепла, эффективно охлаждая панели.
  

2. Повышение эффективности и стабильности выработки электроэнергии

• Увеличение выработки электроэнергии: эффективность фотоэлектрических элементов снижается с повышением температуры. Механизм охлаждения в системе PVT поддерживает более низкую рабочую температуру панелей, значительно повышая их эффективность и генерируя на 5–15% больше энергии, чем обычные панели того же размера.
  

• Продление срока службы модулей: Длительное воздействие высоких рабочих температур ускоряет старение фотоэлектрических панелей. Функция активного охлаждения системы PVT снижает термическую нагрузку и помогает продлить срок службы фотоэлектрических модулей.
  

3. Общая энергоэффективность и экономическая отдача

• Отличная общая энергоэффективность: солнечные системы PVT могут достигать общего коэффициента использования солнечной энергии (электричество + тепло) до 60–80 %, что значительно выше, чем у автономных фотоэлектрических или солнечных тепловых систем.

• Более высокая окупаемость инвестиций: хотя первоначальные инвестиции выше, чем в автономную систему, одновременная генерация двух источников высококачественной энергии (электричества и тепла) и более высокая выработка электроэнергии обеспечивают более быстрый период окупаемости, что приводит к лучшей общей экономической отдаче за весь жизненный цикл.
  

4. Широкое применение и универсальная функциональность

• Предварительный нагрев бытовой горячей воды: наиболее часто используемая функция, обеспечивающая дома горячей водой.
  

• Отопление помещений: в сочетании с системами напольного отопления или фанкойлами обеспечивает отопление здания.
  

• Питание тепловых насосов: служит источником низкотемпературного тепла для воздушных или грунтовых тепловых насосов, значительно повышая их энергоэффективность.
  

5. Архитектурная интеграция

• Единообразный и красивый внешний вид: обтекаемый внешний вид системы, напоминающий плоскую фотоэлектрическую панель, легко интегрируется с крышами и фасадами зданий, создавая единую архитектурную эстетику, отвечающую требованиям современного архитектурного дизайна.

6. Сезонная адаптация

• Эффективная эксплуатация в зимнее время: системы PVT с жидкостным охлаждением могут быть оснащены антифризом для обеспечения нормальной выработки тепла и электроэнергии даже в холодные зимние месяцы.

• Круглогодичная эксплуатация: даже летом, когда выработка электроэнергии КСЭ низкая, выработка электроэнергии остаётся высокой, а потребность в охлаждении возрастает. Это позволяет избежать проблем с перегревом, которые могут возникнуть в традиционных системах КСЭ летом.
  

Применение систем PVT

Технология PVT чрезвычайно универсальна. Её можно применять в жилых домах, офисных зданиях, на промышленных предприятиях и даже в сельском хозяйстве. Например, они могут обеспечивать горячее водоснабжение и одновременно вырабатывать электроэнергию для питания бытовых приборов. В крупных коммерческих проектах системы PVT могут обеспечивать потребности в отоплении, охлаждении и электроэнергии, помогая компаниям достигать целей устойчивого развития.

Он особенно подходит для:

1. Жилые или коммерческие здания с ограниченным пространством на крыше, которым требуется как электричество, так и горячее водоснабжение/отопление.

2. Экологичные здания, обеспечивающие максимальную эффективность использования солнечной энергии и низкий уровень выбросов углерода в окружающую среду.

3. Пользователи, стремящиеся к более высокой окупаемости инвестиций и энергетической независимости.

Будущее развитие и перспективы рынка

Солнечные системы PVT имеют блестящее будущее, поскольку мир переходит к комплексным решениям в области возобновляемой энергетики. Благодаря постоянному совершенствованию технологий абсорбции, методов охлаждения и системной интеграции, PVT становится всё более эффективным и доступным. Правительства всё чаще признают потенциал PVT и предлагают стимулы для его внедрения. Ожидается, что в ближайшие годы PVT-системы станут общепринятым решением, кардинально изменив подход к использованию солнечной энергии.

Резюме и основная ценность

Основные преимущества систем PVT заключаются в «синергии» и «интеграции»:

1. Синергия: генерация электроэнергии и отопление — это не просто сочетание функций, а взаимодополняющие друг друга. Отопление обеспечивает охлаждение для выработки электроэнергии, повышая эффективность; в свою очередь, выработка электроэнергии обеспечивает электроэнергией циркуляционные насосы и другие компоненты системы отопления.

2. Ценность интеграции: решает конфликт между ограниченным пространством на крыше и разнообразными потребностями в энергии, предоставляя пользователям компактное, эффективное и универсальное интегрированное энергетическое решение.