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瑞典試點新型太陽能地熱復合系統(tǒng)
作者:DENAIR??來源:德耐爾官網??時間:2017-05-10 14:22??點擊:次
瑞典SP技術研究機構的研究，已為一種新型太陽能和地熱能復合的可再生能源系統(tǒng)提供了概念說明。
新概念基于一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了太陽能光伏、地源熱泵技術（GSHP）和鉆孔熱儲能（bt）技術，這就使得系統(tǒng)的每個技術的輸出都彼此高度互補，并實現(xiàn)提高能源效率和各個組件的成本效益的潛力。
項目首席研究員之一的Pernilla Gervind告訴世界可再生能源組織，“在瑞典這是第一個展示太陽能和地源熱泵復合的項目”。
系統(tǒng)的一個關鍵特性是混合太陽能光伏所扮演的角色。與傳統(tǒng)太陽能光伏不同，復合太陽能光伏（有時被稱為混合太陽能光伏/熱（PV/T）是一種流行的，行之有效的冷卻光伏電池的方法。復合太陽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太陽能光伏板的冷卻劑，通常為水或空氣。目的是為了降低太陽能廣副本電池的溫度，眾所周知，由于太陽輻射或環(huán)境溫度過熱會顯著降低光伏電池的效率。
新系統(tǒng)通過利用地源熱泵系統(tǒng)垂直管段流動的輸出水提出復合太陽光伏概念。
Pernilla（佩妮）解釋說：“通過光伏電池板，水被加熱到攝氏10度左右，然后直接進入地源熱泵系統(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)，作為一個冷卻閉式系統(tǒng)重新用于冷卻太陽能光伏板。
直接加熱熱水井并不新鮮—把這成為“充電”過程，是一種常見的提高熱泵效率的方法，以應對隨著時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更常規(guī)的方法產生或通過集中太陽能。通過復合太陽能光伏充電在這種背景下是獨一無二的。
該系統(tǒng)可用于熱量的季節(jié)性存儲，正如Gervind所說：“在瑞典，季節(jié)性溫度差異很大，為系統(tǒng)如何相應使用提供選擇。在夏季可生成太陽能熱能，但并不是任何時候都需要—因此，我們可以將多余的熱量存儲到鉆孔內，以便冬季需要時使用。”
該系統(tǒng)在瑞典尤其適用，其中地熱能主要由地溫支配，淺層地源熱泵系統(tǒng)可用于室內采暖和生活熱水加熱。據國際地熱協(xié)會所說，瑞典約20%的建筑使用地源熱泵系統(tǒng)。
“我們的重點是評估該系統(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，“在這個層面上，我們對這個系統(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行中期研究調整。Benson（本森）解釋了這些調整的一個例子：“在系統(tǒng)更初設計中，太陽能是先直接進入到地下鉆孔再進入到熱泵系統(tǒng)。調整后是熱量先進入地源熱泵系統(tǒng)，只有熱量有剩余時才進入地下鉆孔。”
Benson說，太陽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。
由于試點的相對成功，研究人員正期待著未來的研究，Benson解釋說：“我們已經開始進行后續(xù)研究調查以審查關鍵性能問題；例如冷卻對光伏電池效率和地源熱泵系統(tǒng)效率的影響”。