Новая энергия. Как цифровое моделирование улучшает солнечные панели.

Рост населения и урбанизация требуют все более эффективных и экологически чистых источников энергии. Одним из перспективных решений в последние годы стали фотоэлектрические термоэлектрические (PV-TE) системы, которые способны генерировать электричество как от света, так и от тепла солнца. Ученые из СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и Университета Нигерии разработали "цифровой двойник" для оптимизации таких систем, что позволило повысить их эффективность на 12%.

Фотоэлектрические термоэлектрические системы предлагают более высокую мощность по сравнению с традиционными солнечными панелями, поскольку они используют не только солнечный свет, но и тепло. Важно, что эти системы остаются экологически чистыми, поддерживая направление "зеленой энергетики".

«Мы разработали "цифровой двойник" для оптимизации характеристик PV-TE системы, который позволил на 12% повысить ее выходную мощность».

— Кингсли Шинонсо Околи, сотрудник лаборатории искусственного интеллекта Университета Нигерии Нсукка

Исследователи построили трехмерную численную модель PV-TE установки, которая моделировала работу системы в изменяющихся погодных условиях в течение года. Для этого они использовали реальные климатические данные из Юго-Восточной Нигерии. Этот подход позволил с высокой точностью моделировать работу установки в реальных условиях, что значительно улучшило результаты экспериментов.

«Наше исследование показало, что правильная конфигурация PV-TE системы оказывает критическое влияние на эффективность выработки электроэнергии».

— Кингсли Шинонсо Околи, сотрудник лаборатории искусственного интеллекта Университета Нигерии Нсукка

Кроме того, ученые изучили эффективность использования разных материалов для терморегулирования PV-TE систем. Они протестировали дистиллированную воду, оксид титана и графен. Оказалось, что графен оказался наиболее эффективным материалом для повышения производительности оборудования.

Исследование объединило усилия ученых из ЛЭТИ, Университета Нигерии Нсукка, а также университетов Саудовской Аравии и ОАЭ. Результаты работы опубликованы в журнале Energy и открывают новые перспективы для повышения эффективности солнечных систем.

Источник информации и фото: пресс-служба СПбГЭТУ «ЛЭТИ».