Przenośne systemy fotowoltaiczne dla rejonów wiejskich

Energia elektryczna pochodząca z instalacji fotowoltaicznych jest czysta, w pełni odnawialna i ekonomicznie bardzo opłacalna. Ma również wpływ na redukcję zużycia paliw kopalnych i hamowanie zmian klimatycznych na świecie.

Systemy PV mogą dostarczać energię w dowolnym miejscu, dzięki czemu idealnie nadają się do instalacji off-grid znajdujących się w trudnodostępnych lokalizacjach, gdzie nie ma doprowadzonego prądu. Sprawdzają się też doskonale jako część hybrydowych systemów generacji energii, np. na wsi.

Fotowoltaika od Columbus Energy

Większość miejsc, gdzie ludzie nie mają dostępu do energii elektrycznej, znajduje się w regionach o wysokim nasłonecznieniu. Mimo to energia tam jest luksusem. W Europie regiony wiejskie, górzyste, czy po prostu znajdujące się na uboczu, są istotnym gospodarczo elementem kontynentu. Konieczne jest dostarczenie do nich czystego prądu. Do tego potrzebne są niewielkie, niedrogie systemy, wspierające rozwiązania smart-grid. Dzięki temu możliwe będzie wsparcie rozwoju ekonomicznego tych regionów na równi z regionami bardziej zurbanizowanymi i przy jednoczesnej redukcji emisji gazów cieplarnianych.

W ramach projektu SUNINBOX, finansowanego z środków Horyzontu 2020, inżynierowie starają się rozwiązać ten problem, projektując niewielki, łatwy do instalacji przenośny generator fotowoltaiczny. Cały system ma być w pełni zintegrowany i skonfigurowany w fabryce, dzięki czemu nie będzie wymagał uruchamiania na miejscu.

„Wszystkie komponenty systemu – elektronika, akumulatory magazynu energii i tracker słoneczny mieszczą się do pojedynczego kontenera”, mówi koordynator projektu Sergio Hernández-Bazan.

Podążanie za słońcem

Obecnie system SUNINABOX dostarczany jest wraz z inwerterem o mocy 90 kVA. Układ wyposażony jest w magazyn energii w postaci akumulatorów litowo-ferrofosfatowych. Na wyjściu z systemu użytkownik ma dostęp do normalnego napięcia przemiennego, jak w zwykłym gniazdku.

„Hybrydowa konfiguracja pozwala na optymalne wykorzystanie energii słonecznej – do bezpośredniego zużycia i do ładownia magazynu energii”, tłumaczy koordynator.

Jedna z firm, składających się na tworzące SUNINABOX konsorcjum, opracowała nowoczesny, teleskopowy tracker słoneczny. „Wykorzystuje on system geolokalizacji do precyzyjnego śledzenia swojej pozycji i dostosowywania ustawienia całej farmy PV. System pozycjonowania jest w pełni zautomatyzowany, jak już rozstawi się go na miejscu. Synchronizacja systemu z satelitami globalnej nawigacji trwa około 10 minut”, mówi Hernández-Bazan.

Czystsza i tańsza alternatywa

SUNINABOX opracowany został z myślą o dwóch typach rynku. Pierwszym są wiejskie obszary na wschodzie Europy, gdzie wiele osób nadal nie ma dostępu do czystej energii, a tereny są bardzo dobrze nasłonecznione. Wiele farm używa tam systemów mechanicznej irygacji. „Koszty energii to około 40% kosztów działania systemu nawadniania”, mówi Hernández-Bazan. „SUNINABOX jest realną alternatywą dla mieszkających tam rolników, która pozwoli na zwiększenie wydajności energetyczne w tym sektorze”.

Drugim rynkiem są mikrosieci energetyczne w rejonach bez dostępu do energii elektrycznej, zwłaszcza w Afryce i Ameryce Łacińskiej. Tam przenośny generator mógłby pomóc w rozwoju biedniejszych rejonów. Nasłonecznienie jest na tych terenach bardzo wysokie, ale obecnie większość energii pozyskiwana jest z generatorów zasilanych silnikami diesla. Spalanie oleju napędowego generuje bardzo dużo gazów cieplarnianych i jest dosyć drogie. System fotowoltaiczny to koszt około 0,3 euro/kWh, a generator diesla ponad 0,5 euro/kWh.

Wiele aplikacji

Jedną z kluczowych zalet opisywanego systemu jest wyposażenie go w magazyn energii elektrycznej i bardzo wydajne ogniwa fotowoltaiczne. Jest on o 35-45% wydajniejszy niż konkurencyjne systemy, ponieważ dostosowano do niego tracker. Skraca to czas, w którym inwestycja w SUNINABOX zwraca się.

„To doskonałe rozwiązanie dla np. projektów organizacji pozarządowych, które potrzebują niezawodnych i tanich rozwiązań dla m.in. ośrodków dla uchodźców czy miejsc dotkniętych katastrofami naturalnymi”, mówi koordynator projektu.