Как увеличить эффективность солнечных батарей на 50%, придумали в Томске

В Томском университете систем управления и радиоэлектроники разработана система для солнечных батарей, позволяющая наиболее эффективно наводить их на солнце и затрачивать на это минимум энергии. По сравнению со стационарным размещением, разработка научно-исследовательского института космических технологий (НИИ КТ) ТУСУР позволит увеличить эффективность использования солнечных батарей на 50%, затратив на работу системы не более 1% от запасаемой в сутки электроэнергии, сообщает пресс-служба вуза.

"Для электропитания космических аппаратов системы, приводящие в движение солнечные батареи и наводящие их на солнце, используются уже достаточно давно, однако для наземного применения такие системы наведения стали разрабатывать всего около пяти лет назад, - рассказал Кирилл Аржанов, аспирант, сотрудник НИИ КТ ТУСУР. – В разработке современных солнечных батарей в настоящее время увеличение мощности, как правило, достигается за счет совершенствования материалов, из которых они выполнены. Установка системы наведения поможет постоянно «снимать» с батареи максимум мощности, которую она способна выдать, из каких материалов она бы ни была изготовлена. Причем, систему можно установить и на уже работающих солнечных батареях".

При стационарном размещении максимальная мощность снимается только тогда, когда угол падения солнечных лучей к батарее близок к 90 градусам. Поэтому главная задача системы - отследить движение солнца и в течение дня обеспечивать именно такое расположение батарей.

"Отличие нашей системы наведения в том, что она учитывает сразу две координаты, по которым проходит солнце в течение дня: азимут и угол места", - поясняет разработчик.

Ученые собрали действующую установку, включающую две стандартные солнечные батареи и устройство наведения, которое было изготовлено в научно-исследовательском институте автоматики и электромеханики (НИИ АЭМ) ТУСУР. Теперь идет процесс модернизации установки: инженеры увеличивают количество батарей для наращивания мощности, и, соответственно, меняют систему наведения. Механизм должен быть универсальным и, вне зависимости от количества панелей, не терять своего важнейшего качества: обеспечения заданной точности наведения и сохранения минимального потребления энергии на наведение установки на солнце.

Такие устройства, по мнению ученых, могут пригодиться как в тех регионах России и странах, где очень высокий уровень инсоляции – солнечного излучения – и уже размещены батареи. Здесь дополнительно установленное устройство наведения позволит снимать максимум возможной мощности. В Томской области тусуровская установка может решить проблему электроснабжения небольших поселений, электропитание которых обеспечивают дизельные станции, работающие от топлива, завоз которого проблематичен и дорог. Поскольку уровень инсоляции в области невысокий, необходимо создание альтернативных источников энергии, например, солнечно-дизельных станций. В таком случае, дополнительное устройства наведения позволит солнечным батареям работать более эффективно, а значит, реже использовать дизель и экономить на топливе.