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瑞典試點(diǎn)新型太陽(yáng)能地?zé)釓?fù)合系統(tǒng)
作者:DENAIR??來(lái)源:德耐爾官網(wǎng)??時(shí)間:2017-05-10 14:22??點(diǎn)擊:次
瑞典SP技術(shù)研究機(jī)構(gòu)的研究，已為一種新型太陽(yáng)能和地?zé)崮軓?fù)合的可再生能源系統(tǒng)提供了概念說(shuō)明。
新概念基于一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了太陽(yáng)能光伏、地源熱泵技術(shù)（GSHP）和鉆孔熱儲(chǔ)能（bt）技術(shù)，這就使得系統(tǒng)的每個(gè)技術(shù)的輸出都彼此高度互補(bǔ)，并實(shí)現(xiàn)提高能源效率和各個(gè)組件的成本效益的潛力。
項(xiàng)目首席研究員之一的Pernilla Gervind告訴世界可再生能源組織，“在瑞典這是第一個(gè)展示太陽(yáng)能和地源熱泵復(fù)合的項(xiàng)目”。
系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵特性是混合太陽(yáng)能光伏所扮演的角色。與傳統(tǒng)太陽(yáng)能光伏不同，復(fù)合太陽(yáng)能光伏（有時(shí)被稱為混合太陽(yáng)能光伏/熱（PV/T）是一種流行的，行之有效的冷卻光伏電池的方法。復(fù)合太陽(yáng)能光伏模塊包括傳統(tǒng)的帶有嵌入式系統(tǒng)的光伏電池，該系統(tǒng)包含某種形式的流過(guò)太陽(yáng)能光伏板的冷卻劑，通常為水或空氣。目的是為了降低太陽(yáng)能廣副本電池的溫度，眾所周知，由于太陽(yáng)輻射或環(huán)境溫度過(guò)熱會(huì)顯著降低光伏電池的效率。
新系統(tǒng)通過(guò)利用地源熱泵系統(tǒng)垂直管段流動(dòng)的輸出水提出復(fù)合太陽(yáng)光伏概念。
Pernilla（佩妮）解釋說(shuō)：“通過(guò)光伏電池板，水被加熱到攝氏10度左右，然后直接進(jìn)入地源熱泵系統(tǒng)的冷端作為熱源；如果熱量有剩余將直接向下進(jìn)入鉆孔，其中由于溫差的作用，水的熱量被周圍土壤所吸收，該溫差是由于土壤周圍的環(huán)境溫度變化所引起的一般為2～3℃。被降溫后的水重新循環(huán)回系統(tǒng)，作為一個(gè)冷卻閉式系統(tǒng)重新用于冷卻太陽(yáng)能光伏板。
直接加熱熱水井并不新鮮—把這成為“充電”過(guò)程，是一種常見(jiàn)的提高熱泵效率的方法，以應(yīng)對(duì)隨著時(shí)間的推移周圍鉆孔溫度下降，某種程度上吸收熱能。然而，通常直接加熱是通過(guò)更常規(guī)的方法產(chǎn)生或通過(guò)集中太陽(yáng)能。通過(guò)復(fù)合太陽(yáng)能光伏充電在這種背景下是獨(dú)一無(wú)二的。
該系統(tǒng)可用于熱量的季節(jié)性存儲(chǔ)，正如Gervind所說(shuō)：“在瑞典，季節(jié)性溫度差異很大，為系統(tǒng)如何相應(yīng)使用提供選擇。在夏季可生成太陽(yáng)能熱能，但并不是任何時(shí)候都需要—因此，我們可以將多余的熱量存儲(chǔ)到鉆孔內(nèi)，以便冬季需要時(shí)使用。”
該系統(tǒng)在瑞典尤其適用，其中地?zé)崮苤饕傻販刂洌瑴\層地源熱泵系統(tǒng)可用于室內(nèi)采暖和生活熱水加熱。據(jù)國(guó)際地?zé)釁f(xié)會(huì)所說(shuō)，瑞典約20%的建筑使用地源熱泵系統(tǒng)。
“我們的重點(diǎn)是評(píng)估該系統(tǒng)并確保它正常工作，”Jessica Benson(杰西卡本森)Gervind的合作研究員告訴世界可再生能源組織，“在這個(gè)層面上，我們對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的潛力非常有信心。”
監(jiān)控系統(tǒng)的性能是研究人員能夠進(jìn)行中期研究調(diào)整。Benson（本森）解釋了這些調(diào)整的一個(gè)例子：“在系統(tǒng)更初設(shè)計(jì)中，太陽(yáng)能是先直接進(jìn)入到地下鉆孔再進(jìn)入到熱泵系統(tǒng)。調(diào)整后是熱量先進(jìn)入地源熱泵系統(tǒng)，只有熱量有剩余時(shí)才進(jìn)入地下鉆孔。”
Benson說(shuō)，太陽(yáng)能首先加熱地源熱泵的改變，由于熱源溫度的提高而增大了地源熱泵的效率。
由于試點(diǎn)的相對(duì)成功，研究人員正期待著未來(lái)的研究，Benson解釋說(shuō)：“我們已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行后續(xù)研究調(diào)查以審查關(guān)鍵性能問(wèn)題；例如冷卻對(duì)光伏電池效率和地源熱泵系統(tǒng)效率的影響”。