Španělsko: Zlepšení energetické účinnosti solárních panelů pomocí geotermálního chlazení

Výzkumný tým z University of Alcalá (UAH) ve Španělsku vyvinul prototyp solárního panelu s integrovaným geotermálním chlazením připojením k mělkému vrtu. U tohoto prototypu tým zaznamenal 14procentní nárůst energetické účinnosti, což je důležitý krok ve fotovoltaické solární technologii.

Ignacio Valiente z výzkumného týmu Mechanical, Electrical and Thermal Technologies vede skupinu pracující na projektu „Udržitelné zlepšení energetické účinnosti solárních panelů prostřednictvím modulárních geotermálních chladicích systémů“. Projekt financuje Madridská komunita poté, co v roce 2019 spojil mladé výzkumníky. Tento výzkum je také považován za nejlepší příspěvek na konferenci o obnovitelné energii a environmentálním inženýrství v roce 2022.

Výzkumný tým se zaměřil na fotovoltaickou solární energii, protože jde o nejlevnější obnovitelný zdroj energie. Navzdory nízkým nákladům je nízká energetická účinnost solárních panelů stále hlavním omezením. Energetická účinnost solárních panelů není obvykle vyšší než 20 procent na základě energie, kterou přijímají, a elektřiny, kterou vydávají, přičemž většina odpadní energie se přeměňuje na teplo.

Vědecký tým zjistil, že teplota v podzemí je stabilní kolem 15 stupňů Celsia, navrhl chladicí systém spojující mělkou geotermální nádrž s panely a postavil prototyp. Prototyp je solární panel s výměníkem tepla integrovaným v jeho zadní části, který je propojen s dalším výměníkem tepla umístěným 15 metrů pod zemí, cirkulujícím chladicí kapalinu systémem pomocí malého čerpadla.

Výzkumný tým porovnával prototyp solárního panelu se standardním panelem. Pozorovali, že s tímto systémem se teplota solárních panelů snížila o 20 stupňů Celsia a čistá energetická účinnost systému se zvýšila o 14 procent. Teplota podzemní nádrže byla udržována relativně konstantní díky minimálnímu teplu vycházejícímu z panelů.

Výzkumný tým také projevil zájem o technologii od řady společností, ale tvrdí, že je zapotřebí více výzkumu, než bude možné snížit náklady na výrobu, provoz a údržbu technologie.