Autonomiczne oświetlenie dzięki systemowi magazyn+PV. Kolejny krok ku samowystarczalnym budynkom?

Grupa badawcza z Techno India Salt Lake (TISL) uważa, że budynki komercyjne z oświetleniem LED mogą w prosty sposób zyskać niezależność energetyczną. To wszystko dzięki zainstalowaniu samodzielnych systemów solarnych-plus-storage. Według naukowców, system PV o mocy 914,4 kW połączony z bateriami litowo-jonowymi mógłby wystarczyć do zasilenia całego budynku o szacowanym rocznym zapotrzebowaniu prawe 191 MWh.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Indyjski instytut badawczy - Techno India Salt Lake (TISL) pracował nad metodami, które zwiększają niezależność energetyczną budynków. Badanie polegało na wykorzystaniu prądu z fotowoltaiki do zasilania systemu oświetlenia. Co już udało się osiągnąć?

Samowystarczalne budynki to przyszłość budownictwa

Badacze przyjrzeli się w jaki sposób autonomiczne ogniwa fotowoltaiczne połączone z bateriami litowo-jonowymi mogą być wykorzystane do oświetlenia LED w obiektach komercyjnych. Ich celem jest opracowanie sposobu wykorzystania energii słonecznej do systemów oświetlenia LED. Nadrzędnym celem jest zmniejszenie kosztów energii elektrycznej. 

“Zakres prac polegał na zaprojektowaniu efektywnego systemu fotowoltaicznego, który zaspokoi całkowite zapotrzebowanie na energię proponowanego kompleksu biznesowego bez zużywania energii konwencjonalnej” – powiedzieli naukowcy z TISL.

Komercyjne projekty PV dla oświetlenia LED powinny przebiegać w dziewięciu etapach. Obejmują one wybór lokalizacji, określenie punktu przyłączenia do sieci oraz dokumentację przedbudowlaną i negocjacje. 

Naukowcy zwrócili także uwagę na znaczenie budowy infrastruktury, takiej jak drogi i ogrodzenia, zakup sprzętu, instalacji struktur montażowych, budowy podstacji transformatorowych, ustawienia połączeń sieciowych oraz instalacji systemów monitorowania, a także zapewnienie transportu.

Parametry techniczne fotowoltaiki i baterii

Założono, że system PV zostanie zbudowany z 6097 modułów fotowoltaicznych, o mocach 150 W i łącznej mocy 914,4 kW. Przyjęto też, że kąt nachylenia modułów wyniesie 49,3°. Konstrukcja matrycy fotowoltaicznej składałaby się z 24 modułów połączonych szeregowo. 

Instalacja ponadto zawierałaby regulowaną baterię litowo-jonową z 512 ogniwami, z czego 16 połączonych szeregowo i 32 połączonych równolegle. Dla kompleksu budynków komercyjnych naukowcy przyjęli roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną na poziomie 190 830,7 kWh.

Bateria litowo-jonowa ma pracować w standardowej temperaturze pokojowej na poziomie 24°C w stale klimatyzowanym pomieszczeniu.

Wyniki modelowania

Naukowcy z TISL stwierdzili, że autonomiczny system energetyczny zapewniłby całkowitą niezależność energetyczną budynku. Modelowanie wykazało, że udział energii słonecznej i współczynnik wydajności systemu osiągnęły wartości odpowiednio 0,740 i 0,569. Pierwszy określa procentowe obciążenie cieplne, a drugie mierzy jakość instalacji fotowoltaicznej niezależnie do lokalizacji. 

Szacunek kosztów pokazuje, że cena nabycia i instalacji systemów PV jest ekonomicznie uzasadniona dla typowego kompleksu biznesowego. Samodzielny system fotowoltaiczny (PV) byłby w stanie zapewnić całkowitą niezależność energetyczną każdego indywidualnego budynku. Stąd energia niekonwencjonalna (tutaj energia słoneczna) może być alternatywnym źródłem oświetlenia i mediów dla kompleksu biurowego czy budynku mieszkalnego.

Źródło: pv-magazine.

Zobacz również