211service.com
Solpaneler gör dubbelt bruk
En startup som heter Cogenra Solar nyligen installerat en bank av solpaneler med en skillnad på en vingård i norra Kalifornien. Arrayerna kombinerar konventionella fotovoltaiska solceller med ett system för uppsamling av spillvärme. Detta producerar el för belysning och tappningsutrustning, och det värmer vatten som kan användas för att tvätta tankar och fat.
Solar dubbel: Cogenras solpaneler producerar el och varmvatten.
Cogenra planerar att installera dessa hybridsolpaneler på företag som använder stora mängder el och vatten och sedan ladda dem för att leverera båda. Bolaget har inte släppt någon uppskattning för kostnaden per watt av sin el, men den säger att kostnaden för uppvärmt vatten kommer att vara betydligt lägre än normen.
På vingården, som ägs av Sonoma Wine Company, koncentrerar flera paraboliska rätter, var och en 10 meter lång och tre meter bred och kantad med speglar, solljus på två remsor av solceller av monokristallint kisel som hänger ovanför. De paraboliska skålarna sitter ovanpå mekaniska armar som rör dem för att följa solen. Värme samlas upp med en blandning av glykol och vatten som rinner genom ett aluminiumrör bakom solcellerna. Glykollösningen matas in i en värmeväxlare, där den värmer upp vatten. Vattnet pumpas sedan till en lagringstank och den kylda glykollösningen matas tillbaka till solpanelerna.
Liknande hybridsolsystem har misslyckats tidigare eftersom solcellerna har överhettats. Cogenra använder sensorer för att övervaka temperaturen på sina solceller och ett automatiserat kontrollsystem för att dra bort vätska snabbare om de behöver kylas ner.
Överhettning försämrar prestandan hos en solcell och är ett stort problem för hybridsolsystem, säger Tim Merrigan, senior programchef på Nationella laboratoriet för förnybar energi i Colorado. Merrigan noterar att mer sofistikerad utrustning för att övervaka uppbyggnaden av värme och justera vätskeflödet bort från cellerna kan hjälpa till att förhindra detta, men det är verkligen inte en lätt sak att göra korrekt. Med Cogenras teknologi finns det också en avvägning mellan mängden värme som kan produceras och solcellernas effektivitet.
Vingårdsinstallationen kommer att fungera som en viktig testbädd för Cogenras teknologi och för hybrid solenergi i allmänhet. Systemet kommer att generera data som visar hur effektivt det kan producera el och uppvärmt vatten under olika väderförhållanden och hur väl det kan möta de fluktuerande behoven i vingårdens verksamhet.
Solpanelerna kommer att kunna producera 50 kilowatt el, vilket motsvarar 222 kilowatt värmeenergi. Gilad Almogy, VD för Cogenra, säger att detta kommer att minska vingårdens användning av naturgas för vattenuppvärmning med 45 till 50 procent och tillgodose cirka 10 procent av dess elbehov.
Att göra tekniken kostnadseffektiv kommer att vara ytterligare en utmaning för Cogenra. Men ett växande antal statliga program som delar ut rabatter för installation av solvärmare kan hjälpa. Ett sådant program lanserades i Kalifornien i oktober. Under 2017 kommer det att ge 350,8 miljoner dollar i rabatter för installation av solvärmare. De flesta varmvattenberedare i staten drivs för närvarande på naturgas.
Vinod Khosla, vars riskkapitalbolag Khosla Ventures har investerat 10,5 miljoner dollar i projektet, säger att tekniken är anmärkningsvärt kostnadseffektiv. Andra solenergiföretag använde hundratals miljoner dollar för att gå ut på marknaden, säger han.