Solar-plus-storage για φωτισμό LED σε επαγγελματικά κτίρια
φωτισμό LED, φωτοβολταϊκά, κτίρια, νέα τεχνολογία
Ινδοί ερευνητές ισχυρίζονται ότι τα εμπορικά κτίρια με φωτισμό LED θα μπορούσαν να αποκτήσουν ενεργειακή ανεξαρτησία εγκαθιστώντας αυτόνομα συστήματα αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας. Είπαν ότι ένα φωτοβολταϊκό σύστημα 914,4 kW που συνδέεται με μπαταρίες ιόντων λιθίου θα μπορούσε να είναι αρκετό για να τροφοδοτήσει ένα ολόκληρο κτίριο με εκτιμώμενη ετήσια ζήτηση 190.830,7 kWh.
Επιστήμονες από το ερευνητικό ινστιτούτο Techno India Salt Lake (TISL) της Ινδίας εξέτασαν πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν αυτόνομα φωτοβολταϊκά που συνδέονται με αποθήκευση μπαταρίας ιόντων λιθίου για φωτισμό LED σε εμπορικά κτίρια. Στοχεύουν στην ανάπτυξη ενός τρόπου χρήσης της ηλιακής ενέργειας για συστήματα φωτισμού LED προκειμένου να μειωθεί το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας.
«Το αντικείμενο της εργασίας είναι ο σχεδιασμός ενός αποτελεσματικού ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος που θα ανταποκρίνεται στην πλήρη ενεργειακή ζήτηση ενός προτεινόμενου επιχειρηματικού συγκροτήματος χωρίς να καταναλώνει συμβατική παροχή ενέργειας», ανέφεραν.
Η Έρευνα
Στο “Design of LED lighting system using solar powered PV cells for a proposed business complex,”, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Scientific Report , οι ερευνητές είπαν ότι τα εμπορικά έργα φωτοβολταϊκών για φωτισμό LED θα πρέπει να ακολουθούν εννέα βήματα. Περιλαμβάνουν τον προσδιορισμό μιας τοποθεσίας, τον καθορισμό ενός σημείου σύνδεσης στο δίκτυο και την τεκμηρίωση και τις διαπραγματεύσεις πριν από την κατασκευή. Οι επιστήμονες σημείωσαν επίσης τη σημασία της κατασκευής υποδομών όπως δρόμοι και φράχτες, την αγορά εξοπλισμού και υλικοτεχνικής υποστήριξης, την εγκατάσταση δομών τοποθέτησης, την κατασκευή υποσταθμών μετασχηματιστών, τη δημιουργία συνδέσεων στο δίκτυο και την εγκατάσταση συστημάτων παρακολούθησης.
Οι ακαδημαϊκοί υπέθεσαν ότι το Φ/Β σύστημα θα κατασκευαστεί με 6.097 ηλιακές μονάδες, με ισχύ εξόδου 150 W και συνολική ισχύ 914,4 kW. Υπέθεσαν επίσης ότι η γωνία κλίσης της διάταξης είναι 49,3 μοίρες. Ο σχεδιασμός της φωτοβολταϊκής παροχής θα έχει 41 σειρές και 24 μονάδες σε σειρά.
Επιπλέον, περιλάμβαναν μια ρυθμιζόμενη μπαταρία ιόντων λιθίου με 512 κύτταρα, με 16 συνδεδεμένες σε σειρά και 32 συνδεδεμένες παράλληλα. Για το εμπορικό κτιριακό συγκρότημα, οι επιστήμονες υπέθεσαν ετήσια ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας 190.830,7 kWh.
«Η μπαταρία πρέπει να λειτουργεί σε τυπική θερμοκρασία δωματίου 24 C σε ένα σταθερό κλιματιζόμενο δωμάτιο», είπαν.
Οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το αυτόνομο ενεργειακό σύστημα θα παρείχε πλήρη ενεργειακή ανεξαρτησία για το κτίριο. Ο συντελεστής μεταφοράς της ηλιακής συστοιχίας θα μπορούσε να φτάσει την τιμή του 0,98 στην προτεινόμενη διαμόρφωση του συστήματος, σημείωσαν.
Η μοντελοποίηση έδειξε επίσης ότι το ηλιακό κλάσμα και ο λόγος απόδοσης του συστήματος πέτυχαν τιμές 0,740 και 0,569, αντίστοιχα. Η τελευταία μετρά την ποιότητα μιας ηλιακής εγκατάστασης, ανεξάρτητα από την τοποθεσία, και η πρώτη ορίζει το ποσοστό του συνολικού θερμικού φορτίου που ικανοποιείται από την ηλιακή ενέργεια.
«Η εκτίμηση κόστους δείχνει ότι το κόστος απόκτησης και εγκατάστασης φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι οικονομικά εφικτό για ένα τυπικό επιχειρηματικό συγκρότημα», είπε η ερευνητική ομάδα. «Είναι πολύ πιθανό να χρησιμοποιηθούν σε μεμονωμένα κτίρια για να επιτευχθεί πλήρης ενεργειακή ανεξαρτησία στο μέλλον».
