Cât de eficiente sunt tehnologiile cele mai uzuale folosite în producerea energiei din surse regenerabile ?

 Cele mai puternice turbine eoliene instalate până în prezent sunt:

OFF-Shore : modelul Vestas  V164  care are o putere maximă instalată de 9,5  MW (proiectată initial pentru 7  MW) și  diametrul rotorului de 164 m. Peste 80 metri lungime au paletele turbine și o suprafață de 21240 m².

MHI-Vestas este un joint-venture  între Vestas Danemarca și Mitsubishi Heavy Industry Japonia.

Vestas-NHI a anunțat  că  lucrează la proiectul unei turbine off-shore de peste 10 MW.

Rivalul firmei MHI-VESTAS este grupul General Electric care a anunțat lansarea până în 2021  a unei turbine eoliene de 12 MW denumită Haliade-X.

Costul cu infrastructura  atinge o treine din costul total al proiectului.

Notă: Modelul Vestas V150-4.2 MW™  este cea mai puternică turbină  produsă de industrie pentru vânt slab(3 m/s-22,5 m/s) și are o suprafață a paletelor de 17671 m2.

 On-SHORE: modelul Enercon  E-126 care are o putere maximă instalată de 7,58 MW și un diametru al rotorului de 127 m. Turnul pe care este montată turbina atinge 135 m iar înălțimea maximă a ansamblului atinge  198 m. Masa fundației turbine este de 2500 t, turbina are 2800 t, generatorul are 220 t iar rotorul cu paletele atinge 364 t. Masa totală este de 6000 t. Prima turbină de acest fel a  fost instalată la Emden în Germania în 2007. Costul este de 14 milioane euro +costul de montaj.

 

Cele mai eficiente panouri fotovoltaice

Cele mai eficace panouri  fotovoltaice  folosesc celule monocristaline (mai scumpe, mai sensibile  dar mai eficiente) și ating o eficiență de până la 25% la producerea energiei electrice. Câteva dintre modelele cele mai performante disponibile pe piață   în prezent sunt :

  1. SunPower (22.2%)
  2. Panasonic (21.6%)
  3. LG (21.1%)
  4. Hanwha Q CELLS (19.6%)
  5. Solaria (19.4%)

Marea majoritate a panourilor solare au valori ale eficienței de 15% până la 17% . Aceasta se explică prin faptul că deși eficiența celelulei fotovoltaice atinge valori destul de ridicate ale conversiei  în energie electrică, panoul  fotovoltaic fiind un ansamblu de șiruri de celule solare (stringuri) va avea valori inevitabil mai reduse ale eficienței.

Folosind  materiale noi (Ga Sb) pentru fabricarea joncțiunilor semiconductoare  ale celulelor solare, unele laboratoare de cercetare au atins eficiențe ale producerii energiei electrice pentru celule fotovoltaice individuale de  44,5 % . Această eficiență ridicată de explică prin captarea  unui domeniu cât mai larg din spectrul  radiației solare și în special radiația cu lungime de undă mai lungă (lumină de culoare roșiatică) care se pierde  în mare parte la celulele uzuale.

Tehnologiile cele mai eficiente folosesc și o geometrie specială a panoului ce constă în celule fotovoltaice suprapuse în straturi  pentru a capta cât mai mult din radiația solară. Au fost studiate și tehnologii ce folosesc concentratoarele de radiație solară cu lentile Fresnel iar panourile solare cu urmărirea maximului radiației solare (Tracking Systems cu una sau 2 axe)  deși mai scumpe decât cele fixe, oferă sporuri substanțiale de zeci de procente ale producției de energie.

Evoluțiile tehnologice urmăresc atât celulele  propriu-zise cât și panoul fotovoltaic și sistemul său de montaj.

Puterea  maximă a unui panou solar uzual, obținută la maximul radiației solare (Peak Power-PP) variază între  365 W (LG) , 330 W ( Panasonic)  și 360 W (SunPower).

 

Important: Coeficientul de disponibilitate al instalațiilor de producere a energiei electrice este estimat la 11% pentru fotovoltaic solar și 18% pentru  eolian ffshore și onshore). Centralele eoliene nu produc multă energie la vânt foarte puternic (peste 25 m/s) , când sunt oprite de regulă din rațiuni de securitate iar cele mai bune momente de producție pentru panourile fotovoltaice sunt în zilele însorite dar friguroase de iarnă și nu în zilele de vară, căldura reducând performanțele celulelor fotovoltaice. Un număr anual ridicat de ore cu vânt favorabil  și respectiv cu cer senin și însorit  permite producerea de unor cantități mari de energie electrică. Studiile de eficiență prealabile montării unei instalații de producere a energiei din surse regenerabile sunt un element major al unui astfel de proiect.   

 

 

Share