Norge har sett en økning i solkraftkapasiteten de siste årene. Men om vinteren står solcellepaneler overfor et stort problem: snø. Forskere har modellert hvor mye ekstra elektrisitet som kan genereres hvis solcellepaneloverflater ble designet for å avvise snø og is.
Historisk sett har Norge vært trege med å utnytte solenergi. Interessen for denne teknologien har imidlertid vokst raskt de siste årene. Mellom 2015 og 2021 har landets solenergiproduksjonskapasitet multiplisert med 15.
«Det er en klassisk misforståelse at det ikke er nok solinnstråling i Norge”, forklarer professor Bjørn Petter Jelle, fra NTNUs Institutt for bygg- og miljøteknikk. «For en ting er det delvis sant: Vi får ikke mye sol i de mørkere vintermånedene. Men på den annen side er solen som vi har om vinteren veldig verdifull, for ikke å snakke om midnattssolen eller de mange soltimene om sommeren.«
Det er imidlertid en stor utfordring å overkomme: Snø på solceller kan redusere mengden elektrisitet de produserer når det trengs som mest.
«Et tynt lag med snø og du har ikke mer strømproduksjon.sier Jelle.
Problemet med å hindre at snø og is fester seg til et solcellepanel er mer komplekst enn det ser ut til. Avhengig av mange variabler og deres interaksjoner, kan snø noen ganger gli lett og andre ganger feste seg til solpaneloverflater.
For å forstå snøproblemets innvirkning på solenergiproduksjonen i Norge, modellerte Jelle og kolleger fra NTNU og SINTEF hvor mye ekstra strøm som kunne genereres i tre norske byer. om solcellene hadde overflater eller belegg»isfobisk«reduserer dermed opphopning av snø på panelene.
Ved å bruke NTNUs ZEB Living Lab i Trondheim som casestudie, beregnet Jelle og hennes kolleger hvor mye solstråling som ville nå overflaten av byggets solceller i vintermånedene og hvor mye solenergi som ville gå tapt på grunn av snødekke i vintermånedene siste fire måneder. år.
Deretter, ved å bruke data om effektiviteten til kommersielt tilgjengelige isfobiske belegg for andre bruksområder, simulerte forskerne hvor mye elektrisitet som ble tapt til snødekket kunne gjenvinnes hvis disse solcellepanelene hadde en isfobisk overflate. Forskerne gjentok deretter den samme analysen for to andre byer, Oslo og Bergen, ved å bruke lokale klima- og breddegradsdata.
De fant at isfobiske belegg kunne redusere mengden elektrisitetstap i vintermånedene med 65 % i Oslo, 60 % i Trondheim og 45 % i Berge.Nei.
Forskningen viste også at beleggene ville være mest effektive mellom januar og april, i stedet for november og desember, på alle tre stedene. Det er fornuftig med tanke på forskjellen i mengden solstråling de månedene, sier Jelle.
I Trondheim, den nordligste byen i studien, er det fire til fem timer med dagslys i de mørke månedene desember og januar.
«Så når vi kommer inn i februar og mars får vi mer og mer sol.Jelle forklarer. Denne ekstra solstrålingen ville også begynne å smelte snøpakke på et solcellepanel, og hjelpe en iskappefobi.
Denne studien synliggjør potensialet til solenergi i Norge, til tross for vinterutfordringene. Med bruk av nye teknologier som anti-isbelegg ser fremtiden for solenergi i Norge lys ut, selv i de lange vintermånedene.
Arbeidet er finansiert av Norges forskningsråd og publisert i tidsskriftet Solenergi.
Referanse: Mattia Manni, Maria Chiara Failla, Alessandro Nocente, Gabriele Lobaccaro, Bjørn Petter Jelle. Påvirkningen av glaserte nanomaterialbelegg på solcellepaneler på høye breddegrader. Solenergi. Flygning. 248, 2022. https://doi.org/10.1016/j.solener.2022.11.005.
[ Rédaction ]
«Gamer. Faller mye ned. Ivrig baconfan. Webaholic. Ølgørd. Tenker. Musikkutøver.»