Světově nejúčinnější a taky nejchladnější energetická síť na antarktické výzkumné základně prošla solární modernizací.
Vůbec první polární výzkumná nejchladnější stanice s nulovými emisemi, Princess Elisabeth Antarctica, úspěšně pokračovala ve své vědecké misi nedávným solárním vylepšením. Stanice, kterou v letech 2007-09 založila a postavila International Polar Foundation ve spolupráci s partnery včetně belgického státu, nadále předvádí progresivní udržitelný design.
První polární výzkumná stanice
Nejchladnější základna se obsazuje vědci během léta a těží z přibližně 100 dnů 24 hodinového denního světla, což poskytuje neobvykle bohatý zdroj. Kromě toho se na stanici použily bifaciální fotovoltaické moduly, přičemž se intenzivně využívají jedny z nejlepších podmínek pro odražené záření na světě.
Většina energie stanice pochází z fotovoltaických a solárních tepelných systémů a také z větrných turbín. K akumulaci energie se používají klasické olověné baterie poskytující 438 kWh, z toho 260 kWh se považuje za využitelných za ideálních podmínek. Stanice spotřebuje v aktivní sezóně přibližně 10 kW až 20 kW. Což znamená, že její kapacita akumulace energie může trvat 13 hodin až 26 hodin bez slunce nebo větru. Navíc je k dispozici záložní generátor pro bezpečnostní účely.
Inženýrský tým plánuje instalaci vodíkových palivových článků jako záložního energetického systému. Alain Hubert, zakladatel Mezinárodní polární nadace se sídlem v Bruselu, belgický polární průzkumník a inženýr, v prezentaci, kterou přednesl na každoročním Zeleném týdnu EU, vysvětlil, že rozdělení výroby energie v průběhu roku se skládá ze 48 % z fotovoltaiky, 21 % ze solární termiky a 28 % z větrných turbín. Přes zimu se moduly chrání dřevěnými panely.
Je pozoruhodné, že generátor představuje pouze 3 % spotřebované energie a používá se především během období údržby. Katabatické větry vanou po celé letní i zimní období, přičemž elektřinu vyrábí devět 6 kW turbín. Nejvyšší zaznamenaná výroba energie na místě byla 972 kWh v roce 2022.
Rozšíření FV
V letošní antarktické sezóně se ke stanici přidá dalších 22 kW fotovoltaické výrobní kapacity pomocí modulů Bisol. Bisol, slovinský výrobce modulů, oznámil, že 48 z 60 modulů potřebných pro projekt se nainstalovalo a zbývajících 12 panelů se přidá během australské letní výzkumné sezóny 2023-24, která trvá od října do března.
Guus Luppens, inženýr, který spolupracuje s International Polar Foundation a je součástí týmu pro obnovitelné zdroje energie a mikrosítě, vysvětluje, že další panely byly přidány s jedinečným cílem získat více energie mezi půlnocí a 7:00.
„Je obtížné určit přesnou kapacitu připojené ke stanici, protože se ještě musíme rozhodnout o způsobu připojení,“ říká Luppens. „Dodatečné (východně orientované) solární panely nebyly instalovány pouze pro zvýšení produkce, ale spíše pro řešení nízké úrovně produkce během této denní doby. Mezi půlnocí a sedmou hodinou ranní jsme zaznamenali nedostatečný přívod energie, což vedlo k instalaci solárních panelů orientovaných na východ. Přidali jsme celkem 44 panelů, každý o výkonu 380 Wp, což vede k celkovému výkonu 16,72 kWp.“
Nejúčinnější energetická síť na světě
Mikro chytrá síť stanice se považuje za nejúčinnější energetickou síť na světě. Systém využívá průmyslové, programovatelné logické řadiče (PLC) a dohledové řízení a sběr dat pro zpracování, interakci a komunikaci. Což umožňuje efektivní řízení přerušované výroby energie a poptávky. PLC monitorují více než 2000 bodů výroby a spotřeby energie. Díky satelitní pozemní stanici lze stanici také dálkově sledovat a ovládat v létě i v zimě.
Energetické požadavky se upřednostňují na základě scénářů denní doby i obecných priorit. Bezpečnost a zabezpečení mají přednost, následované provozem stanice a vědeckými požadavky. Zábava a volnočasové aktivity mají nejnižší prioritu.
Obyvatelé stanice jsou proto nuceni přizpůsobit se dostupnému množství a prioritě energie. Uživatelé se navíc stávají povinni nejprve požádat o energii před zapojením do zásuvky. A to aktivací spínače umístěného na zásuvce a čekáním na kontrolu systému a změnu kontrolky z červené na zelenou.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
