Küresel Enerji Dönüşümünde PVT Güneş Panellerinin Uygulaması ve Potansiyeli

PVT Teknolojisine Genel Bakış

PVT kollektörü, fotovoltaik hücreler ve güneş kollektörlerini birleştirerek verimli elektrik ve ısı çıkışı sağlar. Güneş fotovoltaik/termal (PVT) kollektörleri, fotovoltaik panelleri güneş kollektörleri veya soğurucularla birleştirerek verimli elektrik ve ısı üretimi sağlar. IEA SHC Görev 60: PVT Sistemleri, araştırma laboratuvarlarından ve güneş enerjisi endüstrisinden bir grup uzmanı bir araya getirerek son üç yıldır PVT teknolojisinin çeşitli olası konseptlerini inceledi. Derinlemesine araştırmanın ardından, örnekler, simülasyon modelleri, temel performans göstergeleri ve dünya genelindeki farklı kurulum türlerinin konseptleri arasındaki karşılaştırmaları özetlediler. Bu makale, görevin çalışma başarılarını ve bulgularını özetlemeyi ve PVT teknolojisinin güneş enerjisiyle ısıtma ve elektrik üretimini teşvik etmedeki muazzam potansiyelini daha da doğrulamayı amaçlamaktadır.

580W güneş PVT konsepti, yeni enerji alanında yenilikçi bir hamle değildir. Son 20 yıldır araştırmacılar sürekli olarak ilgili çözümleri araştırmış ve IEA SHC, 2005-2010 yılları arasında SHC Görev 35 ve ardından 2018-2020 yılları arasında Görev 60 kapsamında PVT teknolojisinin geliştirilmesine önemli destek sağlamıştır. 2016 yılında fotovoltaik sektöründe teknoloji maliyetlerinin göreceli olarak düşmesi ve güneş enerjisi sektörü pazarının giderek olgunlaşmasıyla birlikte, PVT teknolojisi yeni geliştirme fırsatları doğurmuştur.

Günümüzde güneş enerjisi alanındaki bu gelişmeler, Özel Hibrit Güneş Paneli teknolojisinin yaygınlaşmasının önünü açmıştır. Bina Entegre Fotovoltaik (BIPV) ve Cephe Entegre Fotovoltaik (FIPV) teknolojilerinin yükselişi, PVT teknolojisinin ofis ve endüstriyel binalarda uygulanmasını teşvik etmekle kalmamış, aynı zamanda elektrik, ısıtma ve hatta soğutma gerektiren konut binaları için de yeni seçenekler sunmuştur. Aynı zamanda, ısı pompası teknolojisindeki ilerleme, açıkta kalan Özel Hibrit Güneş Paneli ısı kaynaklarının uygulama kapsamını daha da genişleterek kullanıcıların enerji maliyetlerini ve sondaj depolama ihtiyacını azaltmıştır. Ayrıca, fotovoltaik modüllerin maliyetindeki sürekli düşüş, aynı çatı alanı altında daha fazla güneş enerjisi üretmek için fotovoltaik ve termal enerjiyi birleştirmeyi giderek daha ekonomik ve verimli hale getirmiştir.

PVT Teknolojisinin Ayrıntıları ve Uygulama Örnekleri

Ancak, HVAC sektöründe PVT çözümlerinin daha iyi anlaşılması ve kabul görmesi için daha fazla çabaya ihtiyaç duyulmaktadır. SHC Görev 60 uzmanları, bu teknolojiye ilişkin pazar farkındalığını artırmış ve PVT kollektörleri için uluslararası standartlar geliştirmeye kararlıdır. Bu sayede güneş enerjisi planlamacıları ve son kullanıcılar yeni teknolojiyi daha güvenli bir şekilde kullanabilirler. Bu görev, üç net sonuca ulaşmıştır: PVT teknolojisi, elektrik ve ısının çift yönlü çıkışı sayesinde çatıdaki veya herhangi bir alandaki alanı verimli bir şekilde kullanabilir; Güvenilir PVT çözümleri halihazırda piyasada mevcuttur; ve bu teknolojinin enerji dönüşümünü ve düşük karbonlu yaşamı teşvik etmede önemli bir rol oynaması beklenmektedir.

PVT teknolojisi, güneş enerjisi ve ısıtmada mükemmel maliyet etkinliği sayesinde küresel enerji dönüşümünü desteklemede vazgeçilmez bir rol oynamaktadır. Son verilere göre, 2020 sonu itibarıyla dünya çapında PVT kolektörlerinin toplam kurulu alanı 1275431 metrekareye, çalışan sistem sayısı da 27920 sete ulaşmış olup, bu da PVT pazarının istikrarlı büyüme trendini açıkça ortaya koymaktadır. 2018-2020 yılları arasında PVT teknolojisinin ortalama yıllık büyüme oranı %9 gibi yüksek bir seviyede gerçekleşmiş olup, bu da geniş bir pazar potansiyeline işaret etmektedir.

PVT Hibrit Güneş Paneli pazarında güneş hava sistemlerinin lider konumunu, özellikle Fransa'dan gelen destek sayesinde ortaya koymaktadır. Geçmişte iki üretici PVT hava sistemlerini başarıyla piyasaya sürmüştür. Bu PVT hava sistemlerinin temel avantajı, düşük sıcaklıklı sistemlerde dağıtım ortamı olarak havanın kullanılmasıdır; bu da fotovoltaik hücrelere yüksek verimlilik ve düşük gerilim avantajları sağlar.

PVT Güneş Kollektörünün Tasarımı ve Verimliliği

Tasarım ve Maliyet

PVT toplayıcıların maliyeti, optimize edilmiş tasarım yoluyla maliyetleri azaltmak ve verimliliği artırmak amacıyla tasarım ve malzeme seçimine bağlı olarak değişir. Şu anda, PVT güneş enerjisi sistemlerinin toplam maliyeti metrekare başına 500 ila 1500 avro arasındayken, PVT kolektörlerinin maliyeti metrekare başına 100 ila 300 avro civarında kontrol ediliyor.

Verimlilik değerlendirmesi ve standardizasyon

Özel Hibrit Güneş Paneli verimliliğinin tanımı, gelen güneş ışınımının ürettiği toplam çıktıyı (elektrik ve termal enerji dahil) kapsamlı bir şekilde ele alan genel verimlilikten başlayabilir. Değerlendirme sırasında, hesaplamaları basitleştirmek için genellikle elektrik çıktısı dikkate alınmaz. Ancak, PV verimliliği kollektör sıcaklığından etkilenir, bu nedenle farklı sıcaklık ortamlarında çalışan PVT kollektörleri için bu faktör dikkate alınmalıdır. Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) sertifikasyon standartları ve Solar Keymark sertifikasyonu, Özel Hibrit Güneş Paneli modüllerinin performansını değerlendirmek için önemli kriterlerdir.

PVT'nin avantajları ve pazar potansiyeli

◆ PVT Piyasa Trendleri

Açık hava gibi bol güneşli koşullarda, PVT kollektörleri gün boyunca elektrik ihtiyacını ve yıl boyunca ısı ihtiyacını verimli bir şekilde karşılayabilir. Güneşli koşullarda yüksek güç ve ısıtma verimliliğine sahip olan PVT kollektörleri, 4-5 yıllık kısa yatırım geri ödeme süresiyle Akdeniz bölgesindeki oteller ve diğer yerler için oldukça uygundur. Ayrıca, PVT kollektörleri elektrikli araçlar için elektrik, sıcak kullanım suyu (DHW) için ısı ve soğutma makineleri için soğutucu görevi görerek kapsamlı işlevlere sahiptir.

PVT üretim tesisimiz