Nowe narzędzia wspierające tanią energię słoneczną
Technologia PV znacznie się rozwinęła od czasów, gdy kilka tysięcy lat temu ludzie zaczęli używać szkieł powiększających do skupiania promieni słonecznych i rozniecania ognia. W latach 50. XX w. powstały nowoczesne krzemowe ogniwa PV, a obecnie trwa wyścig, którego celem jest poprawa ich sprawności i obniżenie kosztów, tak by z technologii tej można było korzystać w dowolnym miejscu. Jednym z kluczowych wskaźników wydajności systemów PV określonych przez europejską inicjatywę przemysłową na rzecz energii słonecznej europejskiego planu strategicznego w dziedzinie technologii energetycznych (plan EPSTE) jest rozłożony koszt energii (LCOE). Wskaźnik LCOE zależy od kosztów inwestycji, wytwarzania energii, kosztów obsługi i utrzymania oraz okresu eksploatacji. W ramach finansowanego ze środków UE projektu PVCROPS (Photovoltaic cost r€duction, reliability, operational performance, prediction and simulation) stworzono rozwiązania mające na celu zminimalizowanie LCOE oraz poprawę integracji technologii PV z sieciami energetycznymi. Partnerzy inicjatywy opracowali nowe, oparte na formacie open-source narzędzie symulacyjne do projektowania i symulacji o nazwie SISIFO, przeznaczone do systemów PV podłączonych do sieci energetycznej, w tym instalacji działających w dużych zakładach i budynkach (BIPV). Łatwe w użyciu narzędzie pomaga projektantom i właścicielom systemów PV w optymalizacji ich budowy i szacowaniu opłacalności. Umożliwia ono określanie zysku energetycznego, analizę i rozkład strat energii oraz szacowanie zysków finansowych. Uczestnicy projektu PVCROPS opracowali też metodę pozwalająca na wykrywanie awarii systemów PV wyłącznie w oparciu o dane o produkcji energii pochodzące z pomiarów dokonywanych w instalacjach BIPV. Metoda ta opiera się na wykrywaniu nietypowych zmian wskaźników wydajności charakterystycznych dla prawidłowo działających instalacji. Zastosowanie akumulatorów w systemach PV pomaga złagodzić skutki wahań mocy. Nowy sprzęt i oprogramowanie współpracują z sieciami inteligentnymi, zarządzając przepływem energii PV i optymalizując strategie sterowania. Technologia ta powinna umożliwić zmaksymalizowanie sprzedaży elektryczności w taryfie szczytowej dzięki przesunięciu wytwarzania energii w czasie i przekazywanie jej do sieci. W projekcie PVCROPS opracowano też nowy zestaw narzędzi do przewidywania wahań mocy PV. Nowe procedury kontroli jakości i rozwiązania służące do testowania i uruchamiania elektrowni PV powinny przyczynić się do zwiększenia opłacalności eksploatacji systemów PV. Co nie mniej ważne, uczeni opracowali platformę internetową, dostarczającą co godzinę dane na temat promieniowania słonecznego z całej Europy. Projekt PVCROPS wniósł bardzo istotny wkład w rozwój przyszłej energetyki słonecznej w UE dzięki narzędziom umożliwiającym minimalizację LCOE oraz poprawę integracji z siecią energetyczną. Wyższa sprawność przy niższych kosztach oraz kompatybilność z istniejącymi systemami pozwolą na zastosowanie systemów PV w większej liczbie gospodarstw domowych i firm, co przyniesie ważne korzyści w zakresie walki ze zmianą klimatu i budowy zrównoważonego rozwoju.
Słowa kluczowe
Energia słoneczna, fotowoltaiczne, technologia PV, LCOE, PVCROPS, sieci inteligentne
