211service.com
Zonne-energie voor de helft van de kosten
Een nieuw mechanisme voor het focussen van licht op kleine gebieden van fotovoltaïsch materiaal zou zonne-energie in residentiële en commerciële toepassingen in de meeste markten in de komende jaren goedkoper kunnen maken dan elektriciteit van het net. De eerste systemen, die kunnen worden gemaakt tegen de helft van de kosten van conventionele zonnepanelen, zullen later dit jaar worden verzonden, zegt Brad Hines, CTO en oprichter van zonne-energie , een startup gevestigd in Pasadena, CA, die de nieuwe modules heeft ontwikkeld.
Goedkoper zonne-energie: Deze zonneconcentrator gebruikt spiegels en lenzen om het licht te focussen, waardoor de benodigde hoeveelheid halfgeleidermateriaal wordt verminderd en de kosten worden verlaagd. De rechthoekige module wordt gemonteerd met dezelfde hardware als conventionele platte zonnepanelen.
Door zonlicht met spiegels of lenzen op een klein gebied te concentreren, worden de kosten van zonne-energie gedeeltelijk verlaagd doordat er minder duur fotovoltaïsch materiaal nodig is. Maar terwijl geconcentreerde fotovoltaïsche zonne-energiesystemen aantrekkelijk zijn voor grootschalige, op de grond gebaseerde zonneparken voor nutsbedrijven, zijn conventionele ontwerpen moeilijk te monteren op daken, waar de meeste residentiële en commerciële klanten ruimte hebben voor zonnepanelen. De systemen zijn doorgaans groot en zwaar, en ze zijn op palen gemonteerd zodat ze kunnen bewegen om de zon te volgen, waardoor ze kwetsbaarder zijn voor windstoten dan gewone platte zonnepanelen.
Soliant heeft een zonneconcentrator ontworpen die de zon de hele dag volgt, maar die lichter is en niet op een paal wordt gemonteerd. Het systeem past in een rechthoekig frame en wordt op het dak gemonteerd met dezelfde hardware die wordt gebruikt voor conventionele platte zonnepanelen. Toch zullen de apparaten waarschijnlijk de helft minder kosten dan een conventioneel zonnepaneel, zegt Hines. Een ontwerp van de tweede generatie, dat meer licht concentreert en betere fotovoltaïsche energie gebruikt, zou een kwart zoveel kunnen kosten. Hij zegt dat tegen 2010 een meer geavanceerd ontwerp klaar moet zijn.
Het Soliant-ontwerp combineert zowel lenzen als spiegels om een compacter systeem te creëren. Elke module is gemaakt van rijen aluminium troggen, elk ongeveer de breedte en diepte van een goot. Deze troggen zijn gemonteerd in een rechthoekig frame en kunnen tegelijkertijd van links naar rechts kantelen om de zon te volgen. Elke trog is aan de bovenkant ingesloten met een helder acryldeksel. In elke trog loopt een strook van fotovoltaïsch siliciummateriaal langs de bodem. Als er licht binnenkomt, weerkaatst een deel ervan van het binnenoppervlak van de trog en bereikt de strook silicium. De rest van het invallende licht wordt op de strip gefocust door een lens die in het acryldeksel is verwerkt.
multimedia
Bekijk een diavoorstelling van afbeeldingen en schema's van zonneconcentratoren.
Als zonneconcentrerend systeem heeft dit ontwerp enkele nadelen. Omdat de troggen dicht bij elkaar zijn gemonteerd, zorgen ze voor schaduw gedurende delen van de dag, waardoor de totale hoeveelheid geproduceerde elektriciteit afneemt. Ze kunnen ook alleen van links naar rechts volgen, waardoor het voor hen onmogelijk is om precies de boog van de zon door de lucht te volgen. Dit tweede probleem zal worden aangepakt in het ontwerp van de tweede generatie, waarbij elke bak wordt verdeeld in secties, die elk heen en weer kunnen draaien en ook op en neer.
Maar het installatiegemak zou kunnen helpen zonne-installateurs te overtuigen om de technologie te gebruiken, zegt Craig Cornelius, de technologiemanager voor het zonne-energietechnologieprogramma van het Department of Energy (DOE). DOE kondigde onlangs $ 168 miljoen aan financiering aan voor 13 zonne-energieprojecten, waaronder Soliant tot $ 4 miljoen zal ontvangen. Cornelius zegt dat de lagere installatiekosten zullen helpen om de totale kosten van zonne-energie van de modules te verlagen.
Cornelius denkt dat sommige klanten, zoals die met veel dakruimte, zullen kiezen voor goedkopere dunnefilm-zonnepanelen, die in sommige gevallen als shingles kunnen fungeren, maar minder efficiënt zijn dan conventionele zonnepanelen. Maar voor degenen die meer vermogen nodig hebben voor de ruimte die ze hebben, zegt Cornelius dat de aanpak van Soliant misschien de beste optie is. De modules produceren evenveel stroom als conventionele flatpanels, maar zijn goedkoper en gebruiken 88 procent minder silicium. Het systeem van de volgende generatie van het bedrijf zou nog beter zijn en drie keer zoveel stroom per gebied produceren.
Voor het testen van de panelen werkt Soliant samen met DOE en Zon Edison , een gevestigde installateur en operator van zonnesystemen in Beltsville, MD. Het systeem van de tweede generatie zal nog uitdagender zijn om te ontwikkelen, omdat het licht op een kleiner gebied wordt gefocust, waardoor de zon beter kan worden gevolgd. Soliant zal ook werken met Emanuel Sachs , hoogleraar werktuigbouwkunde aan het MIT, om fabricagetechnieken en het systeem voor het richten van de concentrators te verbeteren.
In sommige opzichten is het interessante aan de benadering van [Soliant] dat de technische problemen die ze moeten oplossen relatief alledaags zijn, zegt Cornelius. Dit is een van de projecten waar ik het meest enthousiast over ben in onze hele portfolio.