CW Enerji
  • Türkçe
  • Deutsch
  • English
TIMO-TECH    Facebook    Twitter

Konstantre Fotovoltaik (CPV)

Yoğunlaştırıcı-konsantre fotovoltaik (CPV) sistemi, ışığı yoğunlaştıran optik bileşenler içeren bir PV sistemidir; amacı hücre üzerine düşen güneş ışığın yoğunluğunu artırarak PV modülün performansını artırmayı sağlamaktır; ancak konsantrasyonu kullanmanın temel nedeni üretilen enerji maliyetini azaltmak olmalıdır. Bir CPV sistem, ışığı yoğunlaştıracak bir optik sistem, hücre platformu-reciever, ısı tankı ve bunların uygun geometride yerleştirileceği modül ana gövdesi ve güneş takip sistemidir. Bu elemanların her biri halen araştırma-geliştirme çalışmalarına ihtiyaç duymaktadır. Projemiz kapsamında bu elemanların geliştirilmesi çalışmaları gerçekleştirilecek, prototip modül üretimi başarılacaktır. Bu sistem için yoğunlaştırma elemanı olarak Fresnel mercek ve konik şekilli ikincil optik geliştirilerek prototipleri üretilecektir. Yoğunlaştırıcı olarak Fresnel merceklerden başka parabolik aynalar da kullanılmaktadır.

Şekil 9. Farklı PV teknolojilerinin 10
MW kurulu güç santralinde
ürettikleri enerjiler

 

 

 

 

Dünyada kurulu CPV sistem sayısı diğer teknolojilere kıyasla daha azdır. Kurulu sistemlerle yapılan analizlerde, Şek.9’dan görüldüğü gibi, aynı miktar kurulu güce sahip farklı teknolojilere dayalı PV sistemlerde, yıllık enerji üretimi en fazla olan CPV sistemleridir.
Güneş ışınlarının yoğunlaştırılması sonucunda hücre üzerinde oluşacak yüksek ısı, eklem yapısına zarar verir ve verim kaybına neden olur. Bu nedenle CPV teknolojisinde ısı transferi önemli bir problemdir. Isı defi, atmosferik konveksiyon veya sıvılı ısı tankıyla çözülmektedir. Projemiz kapsamında hava konveksiyonlu ısı tankı modeli tercih edilecektir. Daha önceki çalışmalarımızda belirli bir birikime ulaştığımız CPV modül tasarımı Şekil 10’da sunulmuştur. Bu projede buradaki tasarım ve gelişim bilgisi de kullanılacaktır.

render3 png render4 jpeg

Yukarıda bahsedildiği gibi CPV modüller direkt ışınımla çalıştıklarından, güneş takip ünitesine ihtiyaç duyarlar. Takip üniteleri özellikle Fresnel mercekli sistemler için iki eksenli takip moduna sahip olmalı ve takip hassasiyetleri yüksel olmalıdır. Projemiz kapsamında yüksek hassasiyetli; dört sensörle güneş takibini yapabilen sıcaklık ve rüzgar algılayıcılarına sahip ve bu verilerle izleme hassasiyeti ve kontrolü elektronik olarak kontrol edilen bir takip ünitesi geliştirilecek, prototip üretimi gerçekleştirilecektir.

CPV Tercihinde Arazi Avantajları:
CPV teknolojisinin yüksek enerji üretim verimliliği yanında, arazi-çevre uyumluluğu ayrıca bir avantaj olarak değerlendirilmektedir. Aşağıda sıralanan üstünlükler CPV ürünlerin, bilinen diğer PV teknolojilerine göre diğer bir tercih nedenidir:

  • Aynı noktaya sürekli gölgeleme yoktur,
  • En az arazi kullanımı,
  • Araziyi iki amaçla kullanım,
  • Esnek yerleştirme planı

CPV sistemi oluşturan ve projemiz kapsamında ar-ge çalışmalarıyla prototipleri geliştirilecek elemanlar ve modül için ar-ge çalışmaları ve bu çalışmalardan elde edilen verilere dayalı prototip üretim aşamaları aşağıda sunulmuştur.

GRAFİK