Ekstremni test: Solarni moduli su isprobani na Antarktici

Znanstvenici s turskog sveučilišta Firat , Instituta za polarna istraživanja i Tehničkog sveučilišta u Istanbulu proveli su eksperimentalno istraživanje različitih vrsta fotonaponskih ploča u ekstremnom okruženju Antarktike. Eksperiment je održan u Turskom znanstveno-istraživačkom kampu, koji se nalazi na otoku Horseshoe na Antarktic, tijekom antarktičkog ljeta, koje traje od prosinca do veljače.

Na Antarktici tijekom ljetnih mjeseci radi 75 aktivnih istraživačkih stanica, čiji je ukupni smještajni kapacitet ograničen na četiri tisuće ljudi. Svu energiju potrebnu za grijanje, rasvjetu, gospodarenje otpadom, rad znanstvene opreme i procese pročišćavanja na ovim postajama proizvode električni generatori na benzin i dizelsko gorivo. Zbog toga je turska ekspedicija odlučila provjeriti može li ih se zamijeniti obnovljivim izvorima energije.

U eksperimentalnoj studiji korištena su četiri tipa panela: monokristalni, polikristalni, savitljivi i prozirni. Svaki je imao maksimalnu snagu od 25 W, pri čemu su prva dva modula bila izrađena od 36 ćelija, a ostali od 20 ćelija. Paneli su fiksirani pod kutom nagiba od 54,3◦, što predstavlja optimalan kut nagiba za položaj ovog kontinenta na godišnjoj razini.

Dvanaest parametara – uključujući meteorološke čimbenike kao što su temperatura, vlažnost, brzina vjetra, sunčevo zračenje, temperatura površine modula i trenutna izlazna snaga bilježeni su u intervalima od 30 sekundi tijekom ljeta, osim danima s punim snježnim pokrivačem. To je rezultiralo s 34.560 podatkovnih točaka za svaku vrstu ploče. Eksperimenti su izvedeni pri prosječnoj temperaturi od 3,2 C, vlažnosti od 69%, brzini vjetra od 1,6 m/s i razini sunčevog zračenja od 476 W/m2.

Ispitivanja su pokazala da je monokristalna ploča dala prosječnu izlaznu snagu od 13,27 W, polikristalna 12,30 W, fleksibilna 12,13 W, a prozirna 8,32 W. Ploče su smanjile godišnju emisiju CO2 za 3,15 tona, 2,92 tone, 2,95 tona i 1,97 tona. 

"Usvajanje obnovljive energije na Antarktici smanjuje ovisnost o fosilnim gorivima, podržava održivost okoliša i pomaže u očuvanju ekosustava", zaključio je tim. "Osim toga, promiče međunarodnu suradnju, poboljšava energetsku sigurnost za istraživačke stanice i smanjuje logističke troškove."

Istraživači su predstavili svoja otkrića u radu “Procjena performansi četiri vrste fotonaponskih panela u ekstremnom okruženju Antarktike ,” objavljenom u Case Studies in Thermal Engineering .