Бразильская исследовательская группа показала преимущества подключения зданий с нулевым энергопотреблением, работающих на солнечной энергии, со станциями подзарядки электромобилей. Предложена модель, которую можно применить в любом месте.
Бразильская группа исследователей оценила производительность фотоэлектрической системы, установленной в лаборатории Fotovoltaica / UFSC, здании с нулевым потреблением энергии (ZEB), расположенном во Флорианополисе, Бразилия, указав, что солнечная батарея не предназначена для максимального увеличения выработки электроэнергии, а скорее для достижения компромисса между эстетикой здания и энергопотреблением.
Фотоэлектрическая система мощностью 111 кВт включает в себя несколько блоков солнечных модулей, установленных на крышах и фасадах двух зданий, а также на навесе для автомобилей, автобусной остановке / зарядной станции и трех небольших наземных массивах. Солнечная система, в которой используются различные типы фотоэлектрических модулей, также связана с группой аккумуляторов общей емкостью 260 кВт*ч.
Вырабатываемая энергия используется для личного потребления зданиями и для питания небольшого электрического автобуса. Работа всей этой системы мониторилась с августа 2017 года по февраль 2020 года.
«Большинство из этих фотоэлектрических систем были установлены в течение вышеуказанного периода времени и генерируемая мощность увеличивалась со временем», - заявили ученые.
Анализ включал данные о солнечной радиации, изменениях в количестве людей, находящихся в здании, увеличении установленной мощности фотоэлектрических систем, профиле эксплуатации электробуса, экспериментах НИОКР, периодических простоев некоторых фотоэлектрических систем, ежемесячном производстве и потреблении энергии, а также предотвращение выбросов парниковых газов (ПГ). Потребляемая мощность здания была рассчитана на основе счетов за электроэнергию и данных, собранных с инверторов. Утверждается, что использованная методология применима в любом месте.
Среднемесячная выработка электроэнергии составила 8 414 кВт*ч, а общая выработка электроэнергии за период наблюдения составила 260 841 кВт*ч. Однако, если бы все фотоэлектрические агрегаты работали с идеальной производительностью, общая мощность могла бы достичь 360 873 кВт*ч.
«В идеальных условиях выработки [чего очень сложно добиться при стандартных/нормальных условиях эксплуатации – прим. переводчика], в 2018 году годовое производство электроэнергии от солнечной энергосистемы должно было бы составить 133 215 кВт*ч или в среднем 11 101 кВт*ч / месяц. А в 2019 году годовое производство фотоэлектрической энергии должно было составить 137 865 кВт*ч или в среднем 11 489 кВт*ч / месяц, что примерно на 3% выше, чем в предыдущем году», - пояснили ученые
В течение периода наблюдения только 2% энергии, потребляемой зданием, было обеспечено местной коммунальной службой Celesc, и если бы все фотоэлектрические системы работали на полную мощность, этот процент был бы уменьшен до нуля. Около 66% энергии потреблялось зданием, а оставшаяся часть использовалась для питания небольшого электрического автобуса.
«За анализируемый период фотоэлектрические системы обеспечивали 148% потребностей здания в энергии, поэтому лаборатория Fotovoltaica / UFSC может рассматриваться не только как ZEB, но и как здание с положительным энергопотреблением (PEB)», - сообщается в отчёте
[Здание с положительным энергопотреблением – это просьюмерский объект энергопотребления, когда потребляемая объектом электроэнергия меньше производимой. В этом случае возможны различные варианты утилизации выработанной электроэнергии – от запасания в аккумуляторах до продажи в соседскую или муниципальные сети – прим. переводчика]
«Это тематическое исследование продемонстрировало, что даже при расходе электроэнергии на зарядку электромобилей городские здания могут быть PEB, что является важным аргументом для более широкого распространения электромобилей»
Ученые из Федерального университета Санта-Катарина (UFSC), Федерального университета до Риу-Гранди-ду-Норти (UFRN) и Национального института космических исследований представили результаты своих исследований в документе «Энергетический баланс и оценка эффективности фотоэлектрических систем, установленных в исследовательском центре солнечной энергии здания с положительной энергией (PEB)», опубликовано в Solar Energy.
