Ciepło i energia elektryczna bezpośrednio ze Słońca

Ostatnia obniżka cen paneli fotowoltaicznych (PV) spowodowała pogorszenie sytuacji finansowej wielu firm z branży energii słonecznej. Szczególnie te przedsiębiorstwa, które opracowały alternatywne systemy wobec standardowych krzemowych ogniw PV, miały trudności z zaoferowaniem konkurencyjnych systemów. Należą do nich systemy skoncentrowanej energii słonecznej (CSP) oraz skoncentrowane systemy PV (CPV).

Z jednej strony, potrzebne jest znaczące zwiększenie ilości systemów CSP na rynku, aby obniżyć ich koszty i umożliwić konkurowanie z konwencjonalnymi ogniwami. Z drugiej natomiast, możliwości stosowania CPV są ograniczone, ponieważ sprawdzają się one tylko w krajach o dużym nasłonecznieniu.

W ramach finansowanego przez UE projektu "Transparent Fresnel based concentrated photovoltaic thermal system" (INTENSOL) badacze opracowali innowacyjną koncepcję niskokosztowego solarnego systemu cieplnego z ogniwami HCPV. Dzięki połączeniu najnowszych osiągnięć technologii PV oraz komponentów solarno-termicznych, ten zintegrowany system może wytwarzać elektryczność oraz ciepło. Wysoki współczynnik koncentracji promieni słonecznych oraz wysoka sprawność sprawiają, że oprócz regionów o dużym nasłonecznieniu system można stosować także w Europie Środkowej.

W przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów PV rozwiązanie INTENSOL wykorzystuje niedrogie soczewki Fresnela, skupiające światło słoneczne w kierunku wielozłączowych ogniw słonecznych. Aby dodatkowo zwiększyć sprawność instalacji, jest ona wyposażona w zintegrowany układ chłodzenia i rekuperacji ciepła, a także dwuosiowy system ustawiający zwierciadła w kierunku Słońca. Ponadto system jest lekki i łatwy w konserwacji.

System INTENSOL ma konstrukcję modułową, składającą się z głównego systemu HCPV oraz opcjonalnych komponentów solarno-termicznych — tzw. nagrzewnic wtórnych. Na przykład, sam układ chłodzenia HCPV nie jest w stanie dostarczać ciepłej wody w odpowiedniej temperaturze. W tym celu można dodać jednoosiowy system koncentratora, aby podnieść temperaturę do 150 stopni Celsjusza. Jest to szczególnie przydatne w przypadku nagrzewania i suszenia w warunkach przemysłowych.

Oprócz przemysłu, system INTENSOL może znaleźć zastosowanie w hotelach, na kempingach, w ośrodkach sportowych, centrach handlowych, szpitalach i biurach.