Denne artikkelen er produsert og finansiert av Sintef - les mer.
Dette spesielle solcellesystemet lager både strøm og varme
Forskere har utviklet et solcellesystem som bruker speil til å konsentrere solenergien.
Speil fokuserer solinnstrålingen og øker effekten. Pilotanlegget står i Trondheim og målet er å gi mer fornybar energi til kraftkrevende industri. Herfra går ferden til en glassprodusent i Italia.(Foto: SINTEF)
Solcellene i det svære pilotanlegget er hele fem meter høye, og består av mange speil som er bøyd mot solcellene for å konsentrere sollys.
Disse gjør det mulig å samle solstrålene til konsentrert solenergi, samt varme som støtter et anlegg som skal fange CO2.
– Systemet er testet og validert. Det er ganske nytenkende og unikt, og skiller seg ut ved å ta vare på varmen i tillegg til den elektriske strømmen, forteller SINTEF-forsker Alfredo Sanchez Garcia.
Energien fra anlegget skal brukes til å fange karbon fra industrielle utslipp.
Forskerne har samarbeidet med Svalin Solar om utviklingen av anlegget. Inspirasjonen er hentet fra et lignende anlegg som den norske produsenten allerede har laget for flytende solenergisystemer.
Kaldt vann føres inn og sirkulerer under solcellene, hvor vannet tar opp varme. Deretter går det videre til en varmepumpe som øker temperaturen på det ytterligere.(Illustrasjon: SINTEF)
Varmt vann til varmepumpen
Solcellene i anlegget har en tracker som følger sola. Den beveger seg hele tiden slik at solcellene får utnyttet sola best mulig, og fanger opp mest mulig dagslys.
I tillegg til å produsere strøm tar anlegget også vare på varmen ved hjelp av rør med væske som ligger under solcellene.
Varmen som fanges er på omkring 60 grader. Det er meget høyt til å komme fra solenergi, men ikke nok for karbonfangst.
– Derfor har vi videreutviklet en avansert varmepumpe som kan bruke det oppvarmede vannet til å produsere 130 grader, som er nødvendig for å sette i gang karbonfangstprosessen, forteller SINTEF-forsker Richard Randle-Boggis.
Sparer energi
Et pilotanlegg ble satt opp i fjor, og er nå testet ved Flerfaselaboratoriet på Tiller i Trondheim. Her er det koblet på et eksisterende karbonfangstanlegg.
Målet er å se på muligheten til solvarmeenergi for å bistå i prosessen med karbonfangst.
– Karbonfangst er en veldig intensiv energiprosess som krever veldig mye energi. Normalt cirka 3,1 megajoule per tonn CO2. Med vårt system kan vi redusere mengden energi denne prosessen trenger, sier Randle-Boggis.
Testene som er gjort ved pilotanlegget viste at man trengte 0,52 megajoule mindre energi. Altså en reduksjon på cirka 17 prosent.
– Resultatene viser at dersom systemet optimaliseres og skaleres opp, blant annet ved å redusere varmetap og forbedre konsentrasjonen av sol, kan energibehovet for karbonfangst reduseres med opptil 39 prosent. Dette viser at potensialet for videre forbedringer er betydelig, forteller Garcia.
Utregningene er basert på modellberegninger.
Her testes anlegget på Tiller i sommer. Solpanelene følger solas bane for å maksimere effekten av solinnstrålingen.(Foto: SINTEF)
Væravhengig løsning
Annonse
Resultatet fra testene var naturligvis veldig væravhengig. Testperioden var i august tidligere i år da det var uvanlig grått med svært lite sol, noe som begrenset produksjonen.
– Det var mindre sol enn normalt de dagene vi testet. Vi kunne fått enda bedre resultater om vi hadde vært heldigere med været, forteller Garcia.
Han understreker også at testene er gjort under nordiske forhold. I land med mer sol, som lenger sør i Europa, vil anlegget kunne produsere mer energi og utnytte den enda bedre.
– Samtidig viser dette avhengigheten av værforholdene. Er ikke disse gode nok må systemet få tilført ekstra elektrisk varme til varmepumpen for å opprettholde driften, sier Garcia.
Industripilot i Italia
Pilotanlegget i Trondheim ble bygget for å validere en ny modell for karbonfangst som integrerer bruk av fornybar energi.
– Nå som modellen er validert, skal den tas i bruk i en industripilot hos en glassprodusent i Italia, sier Garcia.
Det vil gi forskerteamet svar på hvor godt konseptet fungerer under industrielle forhold.
Garcia tror at også andre energikrevende industrier vil kunne ha nytte av denne løsningen. Neste steg blir å gjøre systemet best mulig.
Om prosjektet
Trineflex er et stort fireårig EU-prosjekt som startet i 2022. Prosjektet har en totalkostnad på 19,3 millioner euro og involverer 28 partnere.
Hovedmålet er å støtte tungindustri i omstilling til å oppnå sine bærekraftmål ved hjelp av fornybar energi og digitalisering. Bakgrunnen er tungindustriens energibehov.
