Fotowoltaika i turbiny wiatrowe na dachu dają 10 razy więcej energii niż same panele słoneczne

Fotowoltaika i turbiny wiatrowe na dachu dają 10 razy więcej energii niż same panele słoneczne

Fotowoltaika i turbiny wiatrowe w jednym to połączenie oferowane przez modułowy system PowerNEST. Sprawdzona i wielokrotnie nagradzana technologia pozwala na pokrycie 100% potrzeb energetycznych budynków. Co daje PowerNest tak duże możliwości?

Podcast

Fotowoltaika i turbiny wiatrowe PowerNest

Fotowoltaika i turbiny wiatrowe PowerNest to połączenie, które daje od 6 do 10 razy więcej energii niż same panele słoneczne zamontowane na tej samej powierzchni. Kluczem do wydajności systemu jest zastosowanie rzędu turbin wiatrowych o pionowej osi i mocy 3 kW przykrytych dwustronnymi panelami słonecznymi.

Fotowoltaika jest chłodzona powietrzem z pracy turbiny, co poprawia pracę paneli o 10 do 15%. Wnętrze obudowy jest białe, co ułatwia odbijanie paneli słonecznych – przy zastosowaniu dwustronnych paneli podnosi to efektywność rozwiązania o kolejne 20 do 30% w stosunku do konwencjonalnego montażu PV na tej samej powierzchni. 

Turbiny generują energię już przy najsłabszych podmuchach wiatru – od 2 do 15 m/s. Modułowa i specjalnie zaprojektowana konstrukcja pozwoliła twórcom na zastosowanie zjawiska fizycznego zwanego efektem Venturiego – turbiny oddziałują na siebie, co znacznie przyspiesza prędkość wiatru.

PowerNest przyspiesza przepływ wiatru do turbin, 4-krotnie zwiększając ich wydajność, ale także zwiększa moc wyjściową modułów słonecznych o 30% do 40%, kierując wiatr w celu aktywnego chłodzenia paneli od dołu powiedział w wywiadzie dla PV Magazine dyrektor generalny Ibis Power (spółki odpowiedzialnej za PowerNest) Alexander Suma.

Wymiary każdego modułu to 7,2 m długości, 7,2 m szerokości i 4,8 m. wysokości. 

Minimalna powierzchnia płaskiego dachu pod montaż to 50 m2. Instalacja systemu zajmuje z reguły jeden dzień. Dlaczego PowerNest produkuje aż 10 razy więcej energii niż panele na tej samej powierzchni? Aby zrozumieć zasadę działania systemu, najlepiej spojrzeć na konkretne realizacje. 

Fotowoltaika i turbina wiatrowa – przykład działania

Fotowoltaika i turbina wiatrowa PowerNest to system przeznaczony szczególnie do budynków o średniej i dużej wysokości. Preferowana wysokość montażu, która pozwala maksymalnie skorzystać z potencjału wiatru, to pięć pięter i więcej, chociaż PowerNest bez problemu sprawdza się także na niższych budynkach. 

Flagowym przykładem realizacji jest budynek HaasjeOver w holenderskim mieście Eindhoven, na którym znajduje się 10 modułów PowerNest.

Na dachu wykorzystano 240 dwustronnych paneli słonecznych o mocy 396 W i 56 jednofazowych paneli o mocy 335 W, co daje roczną moc wyjściową 116 MWh. Cztery turbiny wiatrowe o mocy 3 kW i rocznej produkcji 24 MWh wraz z fotowoltaiką dają łączną produkcję energii słonecznej i wiatrowej do poziomu 140 MWh/rok. Pokrywa to 85% zapotrzebowania energetycznego budynku w Eindhoven. 

Instalacja wykorzystuje 100% dachu i jest umieszczona nieco ponad jego powierzchnią. PowerNest zwiększa wysokość budynku i rozszerza się od podstawy, co pozwala na zmieszczenie większej ilości paneli. 

Dach przed instalacją PowerNest miał miejsce jedynie na około 40 paneli słonecznych, które trzeba było zmieścić między rurami wentylacyjnymi, innymi przeszkodami, krawędziami dachu i ich cieniem. Generowałoby one jedynie od 11 do 12 MWh rocznie, czyli 10 razy mniej niż w przypadku PowerNESTpowiedział dyrektor generalny Ibis Power Alexander Suma w wywiadzie dla PV Magazine.

Moduły PowerNest zaprojektowane są z myślą o działaniu od 20 do 50 lat. System jest pomyślany jako przyjazny dla ptaków, ale nie zachęcający zwierząt do zakładania gniazd. Pozwala na całoroczną produkcję energii i zwraca się w czasie od 5 do 10 lat. PowerNest pozwala na zastąpienie generatora Diesla i działa na zasadzie plug-and-play – moduł wystarczy podpiąć do przyłącza na dachu budynku.

Ile kosztuje instalacja tego typu i jakie inne technologie pozwalają na jednoczesne wykorzystanie potencjału energii wiatrowej i słonecznej?

Hybrydowe i innowacyjne OZE

Instalacja w Eindhoven została zaprojektowana i dostarczona pod klucz za 800 tys. euro, czyli 3 miliony 765 tysięcy złotych. Twórcy PowerNest spodziewają się, że koszty będą maleć wraz z realizacją kolejnych zamówień. Obecnie firma ma już kolejnych 12 zleceń w Holandii i planuje ekspansję w Europie oraz Stanach Zjednoczonych. 

Podobne rozwiązanie, chociaż na mniejszą skalę, oferuje bezłopatkowa turbina wiatrowa Aeromine Technologies. W przeciwieństwie do hałaśliwych turbin wiatrowych, których zasada działania opiera się na obracających się łopatach wirnika, turbina Aeromine nie ma łopatek i zajmuje zaledwie 10% powierzchni dachu wymaganej do montażu paneli słonecznych. Stacjonarna, cicha i wytrzymała jednostka Aeromine generuje energię przez całą dobę przy każdej pogodzie. 

W styczniu 2023 roku ruszy także pełnoskalowa komercyjna produkcja Wind-Powered Microgrid. Innowacyjna technologia stanowi połączenie dachowej turbiny wiatrowej, paneli słonecznych i magazynu energii. Mikrosieci tego typu mogą stać się przyszłością energetyki, także w Polsce. 

Francuski startup Unéole opracował z kolei hybrydowy system energetyczny, który łączy energię słoneczną i wiatrową. Turbiny wiatrowe zostały pokryte fotowoltaicznym dachem, aby zmaksymalizować produkcję OZE. Czy to idealny rozwiązanie dla energii odnawialnej?

źródło: ibispower.eu, PV Magazine,  zdjęcia: ibispower.eu

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.