Open Solar Outdoors Test Field/tr
| Tip | Fotovoltaik sistem |
|---|---|
| Yazarlar | Joshua M. Pearce Rob Andrews Adegboyega (Babs) Babasola |
| Konum | Ontario , Kanada |
| Durum | |
| Yıllar | 2011 |
Ontario ve dünya genelinde güneş fotovoltaik sektörü benzeri görülmemiş bir hızla büyüyor ve yeşil bir ekonominin ve sürdürülebilir bir elektrik şebekesinin temelini oluşturan istihdam olanakları yaratıyor. Bu büyümeyle birlikte, gerçekçi (ve bazen aşırı) Kanada dış mekanlarında güneş enerjisi sistemleri tasarımı ve optimizasyonu konusunda yüksek kaliteli araştırmalara olan talep de arttı. Bu ihtiyaca cevap vermek için bir ortaklık, Açık Güneş Dış Mekan Test Sahası'nı (OSOTF) kurdu. OSOTF, başlangıçta Queen's Üniversitesi'nde (şu anda Michigan Tech'te ) Dr. Joshua Pearce tarafından yönetilen Uygulamalı Sürdürülebilirlik Araştırma Grubu ile St. Lawrence College'da Adegboyega (Babs) Babasola başkanlığındaki Sürdürülebilir Enerji Uygulamalı Araştırma Merkezi (SEARC) arasındaki güçlü bir ortaklıkla geliştirildi.
Bu iş birliği, çok sayıda endüstri ortağını da kapsayacak şekilde hızla büyüdü ve OSOTF, ekibe kritik veriler ve araştırmalar sağlamak üzere yeniden tasarlandı.
OSOTF, 95 fotovoltaik modülün çıkışını sürekli olarak izleyen ve performanslarını uzun bir yüksek doğruluklu meteorolojik ölçüm listesiyle ilişkilendiren, tamamen şebekeye bağlı bir test sistemidir. Ekip çalışması, bu detaylı analiz seviyesi için dünyanın en büyük sistemlerinden birini ortaya çıkarmış ve fotovoltaik modüllerin gerçek dünya koşullarındaki gerçek performansı hakkında değerli bilgiler sağlayabilmektedir. Diğer birçok fotovoltaik projeden farklı olarak, OSOTF açık kaynak ilkelerine göre düzenlenmiştir; çünkü açık kaynak tasarımı, PV sektöründe hızlı inovasyonu hızlandırmak için kullanılabilir. [ 1 ]
Tamamlandığında tüm veriler ve analizler tüm fotovoltaik topluluğuna ve genel halka ücretsiz olarak sunulacaktır. Neden mi? Bunu okuyun . [ 2 ]
OSOTF için ilk proje, Rob Andrews'un Queen's Üniversitesi'ndeki lisansüstü tezini oluşturuyor. Tez, bir güneş fotovoltaik sisteminin kar yağışından kaynaklanan kayıplarını ölçüyor, bu kayıpları hava durumu verilerine sahip herhangi bir konuma genelleştiriyor ve karlı iklimlerde sistem tasarımı için en iyi uygulamaları öneriyor. Bu çalışmanın sonuçları yaz sonunda açıklanacak. OSOTF'deki gelecekteki projeler, yeni sistem düzenlerini, düşük seviyeli konsantrasyonu ve spektral bileşimin güneş hücresi performansı üzerindeki etkilerini araştıracak. Ayrıca sistem, teknoloji ve modül karşılaştırmaları ve doğrulamalarının yanı sıra gelecekte çok sayıda özel araştırma programı için de kullanılacak. Bkz.: Karın fotovoltaik performans üzerindeki etkileri ve en son olarak da İzlemeyen Düzlemsel Yoğunlaştırıcılarla Fotovoltaik Sistem Performansının Artırılması: Deneysel Sonuçlar ve Çift Yönlü Yansıtma Fonksiyonu (BDRF) Tabanlı Modelleme
Ortaklar
Bu sistem , Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi'nin ve aşağıdaki kuruluşların cömert katkıları ve işbirliklerisayesinde mümkün olmuştur :
- Gelişmiş Güneş Enerjisi Yatırımları Ltd.
- AYA Enstrümanları
- Calama Danışmanlık
- Dupont Kanada
- eIQ Enerji
- Heliene A.Ş.
- KACO Yeni Enerji A.Ş.
- Nanofilm
- Michigan Teknoloji Üniversitesi - Michigan Tech'in Açık Sürdürülebilirlik Teknoloji Laboratuvarı
- Fotovoltaik Performans Laboratuvarları A.Ş.
- Schueco Kanada
- Silfab Ontario
- Soventix Kanada A.Ş.
- St. Lawrence Koleji Sürdürülebilir Enerji Uygulamalı Araştırma Merkezi
- Sürdürülebilir Enerji Teknolojileri Ltd.
- Queen's Uygulamalı Sürdürülebilirlik Grubu
- Universidad Privada Boliviana
- Uni-Solar Ovonic LLC
Bu son teknoloji test tesisinin geliştirilmesi, fotovoltaik sektörünün sürekli inovasyona olan bağlılığının bir kanıtıdır ve dünya çapında sürdürülebilir bir güç sisteminin geliştirilmesini sağlamak için değerli bir araç olacaktır.
Açık Güneş Enerjisi Dış Mekan Test Alanı
SEARC Açık Güneş Enerjisi Dış Mekan Test Alanı , en büyüğü St. Lawrence College'daki yeni Rüzgar Türbini ve Ticaret binasının çatısında bulunan ve 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 ve 60 derecelik sekiz açıya bölünmüş 60 ticari PV paneline yer sağlayan iki ayrı test yatağından oluşmaktadır.
Test sahasına ait canlı video , çevrimiçi olarak herkese açıktır . Tüm verilere buradan ulaşabilirsiniz .
İkinci test sahası, St. Lawrence Koleji'ndeki düz bir çatıda yer almakta olup, iki adet ticari düz çatı balastlı sistemden oluşmaktadır. Bu test sahasının canlı videosu da çevrimiçi olarak izlenebilir.
Ayrıca, Sürdürülebilir Enerji Teknolojileri tarafından finanse edilen, fotovoltaik performans üzerinde karın etkilerine ilişkin ön çalışmanın bir parçası olarak geliştirilen Kraliçe'nin İnovasyon Parkı Test Sahası da bulunmaktadır. 0 ila 70 derecelik açılarla monte edilmiş 16 panelden oluşmaktadır ve her panelde 10 derecelik artışlarla iki panel bulunmaktadır.
Panel çıkışı, güneş akışı, kar yağışı ve meteorolojik faktörler izlenerek, genel bir sistem için kar yağışından kaynaklanan kayıplar çeşitli açılardan belirlenebilir. Ayrıca, termal panel ölçümleri, kar dökülme mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasını sağlar. Görüntü analizi kullanılarak kar örtüsü oranı, performans oranı ve kar yağışından kaynaklanan tahmini kayıp/kazançlar gibi faktörleri belirlemek için sürekli veri madenciliği yapılmasına olanak tanıyan bir dizi analiz algoritması geliştirilmiştir. Çalışmada kullanılan sensörlerin ve ölçümlerin ayrıntılı bir açıklaması aşağıda görülebilir.
Özellikler
Açık Güneş Dış Mekan Test Sahası, burayı Kuzey Amerika'daki en önde gelen PV test alanlarından biri haline getiren son teknoloji ürünü bir dış mekan test tesisi olarak tasarlanmıştır. Bu test alanının yetenekleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.
| Ölçüm | Cihaz | Tanım | Kesinlik |
| Güneş Radyasyonu-Doğrudan | CMP-22 Piranometre | En yüksek kalitede ikincil standart cihaz, kalibrasyonu doğrudan İsviçre, Davos'taki Dünya Radyometrik Referansına izlenebilir | <1% |
| Güneş Radyasyonu-Diffüz | CMP-22 Piranometre | En yüksek kalitede ikincil standart cihaz, kalibrasyonu doğrudan İsviçre, Davos'taki Dünya Radyometrik Referansına izlenebilir, ayarlanabilir gölge bandı ile donatılmıştır | <1% |
| Güneş Radyasyonu-Albedo | CMP-11 Piranometre | İkincil standart cihaz, kalibrasyonu doğrudan İsviçre Davos'taki Dünya Radyometrik Referansına izlenebilir. | <2% |
| Rüzgar Hızı ve Yönü | RM-young rüzgar monitörü | WMO standardı entegre rüzgar hızı ve yönü sensörü. | +/- 3 m/s +/- 3° |
| Sıcaklık/RH | Rotronic HigroClip | Radyasyon kalkanlı entegre sıcaklık/RH sensörü. | RH: +/- %1,5 Sıcaklık: +/- 0,2 C |
| Kar Derinliği | SR50 ultrasonik kar derinliği sensörü | Kalibre edilmiş ultrasonik darbeler kullanarak yerdeki karın doğru ölçümlerini sağlar. Toplam kar derinliğini ve birikme/çökme oranını verebilir. | +/- %0,4 |
| Veri Toplama Sistemi | Campbell Scientific CR1000 | Yüksek doğruluklu çevresel izleme için endüstri standardı. 106'dan fazla nokta ölçümünü kabul edecek şekilde çoklayıcılarla genişletildi | +/- %0,12 |
| Fotoğraflar | StarDot NetCam IP kamera | Yüksek çözünürlüklü kamera, 5 dakikalık aralıklarla diziyi fotoğraflayacak. Fotoğraflar, özelleştirilmiş görüntü analiz yazılımıyla kullanılarak şunları elde edecek: Kapsanan alan, birikim oranı, kayma oranı. | 3 megapiksel sensör |
| Panel Sıcaklığı | Özel T tipi termokupl | Özel Hata Limitleri T tipi termokupl teli kullanılarak panel sıcaklık profillerinin izlenmesi. Entegre soğuk bağlantı kompanzasyonuna sahip katı hal çoklayıcılara bağlanır. | +/- 0,5 C |
| Panel Güç izleme | MPPT'li Özel Transdüserler | Paneller, NIST standartlarına uygun cihazlar kullanılarak kalibre edilmiş, tescilli bir DC güç dönüştürücüsü kullanılarak izlenir. Bu dönüştürücü, düzenli toplama aralıklarında Vmp ve Imp değerlerini ölçer. %99,7 verimli bir MPPT cihazının kullanılması, panelin gerçek dünya koşullarındaki DC maksimum güç noktasının bilinmesini sağlar. | <1% |
| Spektral Dağılım | Ocean Optics USB4000 Spektrometre | Yüksek kaliteli spektrometre, PV hassasiyet aralığındaki spektral etkilerin izlenmesine olanak tanır. Bu, pratik performans oranlarının izlenmesinde ve Albedo'nun PV performansı üzerindeki etkilerinin araştırılmasında son derece faydalı olabilir. | > %99,8 düzeltilmiş doğrusallık, spektral aralık 200 nm-1100 nm |
Uygulamalar ve Araştırma Soruları
Bu cihazdan toplanan veriler, uygun bir PV sistemi tasarımı için gerekli olan aşağıdaki parametrelerin belirlenmesine yardımcı olacaktır:
- Karın fotovoltaik sistem performansına etkisi nedir? Cevap: Karın fotovoltaik performansa etkileri
- PV sistemlerinin hassas çözünürlüklü modellemesini, sistem tasarımını optimize etmek, proje finansmanını uygun şekilde sağlamak ve uygun işletme ve bakımı kolaylaştırmak için nasıl kullanabilirsiniz? Cevap: PV kısa devre akımının parametrik ampirik belirlenmesi
- Mono ve poli kristal silisyum esaslı panellerde hücre gölgelemesi karla ilgili kayıpları nasıl etkiler?
- Dağınık ve yansıyan ışığın spektral yapısı ince film teknolojilerini nasıl etkiler?
- Albedo PV performansını nasıl etkiler ve bu etkilerden yararlanmanın en iyi yolu nedir?
- Montaj düzenlemesinin kayıplar üzerindeki etkisi nedir? Alçak profilli balastlı veya konut tipi çatı montaj sistemi, temizlemeye ek engeller oluşturur ve karla ilgili kayıpları önemli ölçüde artırabilir.
- Kapalı bir diziden karı temizlemek için başka hangi teknolojiler ve yöntemler mevcuttur ve bunlar sistemin karla ilgili kayıplarıyla karşılaştırıldığında ekonomik olarak uygulanabilir midir?
- Düzensiz kar erimesi bir modül dizisini nasıl etkiler? Kar dökülmesi sırasında oluşan düzensiz yükleri daha iyi karşılayabilecek şekilde dizi kablolamasında veya invertör performansında iyileştirmeler yapılabilir mi?
- Hidrofobik ve hidrofilik kaplamaların kullanımının PV kayıpları üzerinde nasıl bir etkisi vardır? Cevap: Güneş fotovoltaik modüllerinin kar dökme etkinliği üzerinde hidrodinamik yüzey kaplamalarının etkilerini belirlemek için yeni bir yöntem
Genişleme
Ayrıca, OSOTF'nin ilk uygulaması kar yağışının fotovoltaik sistemler üzerindeki etkilerini izlemek olsa da, bu test cihazı gelecekte teknoloji karşılaştırmaları yapmak ve pratik fotovoltaik sistem kurulumu alanındaki bilgileri genişletmek için kullanılacaktır. Araştırma tabanımızı genişletmekle her zaman ilgileniyoruz ve iş birliği yapmak isterseniz, lütfen Prof. Joshua Pearce veya SEARC ile iletişime geçin .
- Sistemin nasıl çalıştığını anlamak için bakınız: SEARC OSOTF Tasarım ve İşletme Kılavuzu
- Harika bir İsveç örneği https://www.piteenergi.se/privat/solceller/solvag/
- Fotovoltaik Sistemlerde Kar Kayıpları: Marion ve Townsend Modellerinin Doğrulanması
- Kuzey Amerika'da Gelecekte Kar Kayıplarının Güneş Fotovoltaik Sistemleri Üzerindeki Etkisi
Haberlerde
- AYA Haberleri - Aya Enstrümanları
- Her mevsim için güneş panelleri - Canadian Geographic Mayıs 2012
- Fotovoltaikler üzerindeki hava koşullarının etkisine ışık tutuluyor - Kanada İnşaatı 3 Ağustos 2011
Mayıs-2011
- Güneş Fotovoltaik Endüstrisinde Ekip Çalışması - Yenilenebilir Enerji Dünyası
- Queen's, son teknoloji güneş paneli test tesisinin geliştirilmesine öncülük ediyor Queen's Haberleri
- Queen's Üniversitesi PennEnergy, [1] ElectroIQ, Brockville Recorder ve Times'da elementlere karşı test edilen güneş panelleri
- Queen's Üniversitesi , Kingston Herald'da Güneş Paneli Test Tesisi Geliştiriyor
- eIQ Energy, Kanada Araştırma Girişimine Katılacağını Duyurdu; OSOTF Çalışması, Güneş PV Performansı Üzerindeki Hava Etkilerini İnceleyecek Business Wire, [2] Bradenton Herald, [3] Reuters, [4] Sun Herald, [5] PV Magazine
- Nanofilm, Güneş Paneli Fotovoltaik Hücreleri için Kaplama Araştırması Duyurdu - San Francisco Chronicle
- eIQ, güneş panellerinin çevresel etkisi üzerine bir çalışma için Queen's Üniversitesi ile iş birliği yapıyor - PV-Tech
- eIQ Energy, Kanada Araştırma Girişimine Katılıyor: Güneş PV'si üzerindeki hava durumu etkisini incelemek için --Solar Novus Today
- Çalışma kuzeye maruz kalmayı test ediyor --Kingston Whig-Standard
- GÜNEŞ PANELİ ÇALIŞMASI: Queen's Üniversitesi ve St. Lawrence College, Kuzey Amerika'daki türünün en büyük araştırma projesi olan CKWS TV için güçlerini birleştirdi.
- Polar Solar -Teknolog 4 Nisan 2011
- Güneş panellerinin kış depresyonunun üstesinden gelmek Toronto Star 4 Mart 2011
- Güneş panellerinin kış sorununu aşmak - Toronto Star 24 Şubat 2011
İlgili projeler
Referanslar
- ↑ AJ Buitenhuis ve JM Pearce, “ Güneş Fotovoltaik Teknolojisinin Açık Kaynaklı Geliştirilmesi ”, Sürdürülebilir Kalkınma için Enerji , 16 , s. 379-388 (2012). açık erişim
- ↑ Joshua M. Pearce, Adegboyega Babasola, Rob Andrews, “ Açık Güneş Fotovoltaik Sistemleri Optimizasyonu ” 16. Yıllık Ulusal Üniversite Mucitleri ve Yenilikçiler İttifakı Konferansı Bildirileri, Açık 2012 , s. 1-7. açık erişim
| Yazarlar | |
|---|---|
| Lisans | CC-BY-SA-3.0 |
| Kuruluşlar | Uygulamalı Sürdürülebilirlik Araştırma Grubu , Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi , Sürdürülebilir Enerji Uygulamalı Araştırma Merkezi , Queens Uygulamalı Sürdürülebilirlik Grubu , Michigan_Tech'in_Açık_Sürdürülebilirlik_Teknolojisi_Laboratuvarı |
| Atıfta bulun | "Açık Güneş Enerjili Dış Mekan Test Alanı" . Appropedia. 2011–2025 . Erişim tarihi: 9 Temmuz 2025 . |
[[Kategori:Açık kaynaklı bilimsel donanım]