Mennyivel növelik meg a hatótávot az autóba integrált napelemek?

A napelemek járműveken történő felhasználásának létjogosultságával kapcsolatban erősen megoszlanak a vélemények. Most talán egy kicsit tisztábban láthatunk a kérdésben annak az osztrák kutatók által kidolgozott új modellnek a segítségével, amely számszerűsíti a járművekbe integrált napelemek (VIPV) előnyeit három különböző méretű, Graz városában közlekedő elektromos autó esetében.

A modell számos olyan kulcsfontosságú tényezőt tárt fel, amelyek befolyásolják a napenergia felhasználásával megtehető hatótávot, ezek közé tartozik többek között az autó súlya és hatékonysága, a napelemekkel lefedhető felület nagysága, vagy a napelemek típusa.

„Tanulmányunk egy olyan szimulációs modellt mutat be, amely lehetővé teszi a különböző paraméterek, köztük a dátum és a napszak, a vezetési és parkolási ciklusok, illetve a járműtípus beállítását. Ennek révén a napenergia-termelés összehasonlítható a különböző évszakok és használati szokások esetén” – mondta Judy Jalkh, az egyik szerző a PV Magazine-nak. „A szimuláció emellett segít azonosítani a járműtervezés azon kulcsfontosságú tényezőit is, amelyek befolyásolják a VIPV integráció sikerét.”

A kutatók egy olyan napsugárzási kalkulátort használtak, amely árnyékszimulációkat is tartalmazott. Az eredményeket betáplálták egy második, napelemekkel felszerelt jármű modelljébe, amely a hajtáslánc működését modellezte.

A három vizsgált elektromos járműtípus egy Volkswagen ID.Buzz, egy Volkswagen ID.3 és egy Fiat 500e volt. A számításokba kétféle PV-cellás technológiát vontak be, az egyik 12%-os, a másik 20%-os hatásfokú.

A kutatás harmadik pillérét a valós vezetési és árnyékolási adatok jelentették. Ehhez egy demonstrációs járművet különböző mérőeszközökkel szereltek fel, köztük több, a napsugárzás mérésére alkalmas piranométerrel.

„A nagy hatékonyságú napelemek használata a tetőn a havi 1000 km-es futásteljesítmény több mint 20%-át képes biztosítani márciustól szeptemberig, a teljes karosszéria felhasználása pedig 25%-ra növeli ezt az arányt” – ismertették az eredményeket a kutatók. A motorháztető is jó választás lehet, annak méretétől függően, az ajtók pedig inkább a téli hónapokban járulnak hozzá az energiatermeléshez, jegyezte meg a tanulmány.

A szimulációk azt mutatták, hogy a téli időszakot figyelembe véve is, és még akkor is, ha a jármű 30%-ban árnyékban parkol, az integrált napelemek 12-20%-kal növelték meg a hatótávot. A csapat úgy vélte, hogy az extra kilométerek megnyitják a lehetőséget az akkumulátor kapacitásának 12-20%-os csökkentése előtt, ami fedezheti a napelemek integrációjának költségeit, megjegyezve ugyanakkor, hogy a költségelemzés egy jövőbeli kutatás témája lehet.

„Az autókon túlmenően más közlekedési ágazatokban, például a nehézgépjárművek (buszok, teherautók) és kisebb szállítójárművek esetében is vannak alkalmazási lehetőségek, ahol az energiahatékonyság kiemelten fontos” – mondta Jalkh.

„Már végeztünk átfogó szimulációkat és elemzéseket teherautókon, hogy felmérjük a PV-integrációban rejlő lehetőségeket Németországban és az Egyesült Királyságban. Emellett azt is vizsgáljuk, hogy ez a technológia hogyan adaptálható más típusú közlekedési eszközökre, többek között buszokra és kisebb szállítójárművekre. Ezen forgatókönyvek szimulálásával az a célunk, hogy a napelemes rendszereket az alkalmazások szélesebb körére optimalizáljuk” – magyarázta Jalkh.

A kutatást a Virtual Vehicle Research és az ausztriai székhelyű Crystalsol csapata végezte, a tanulmány a „Energy harvesting potential for 3 EVs equipped with PV for the area of Graz in Austria” címmel, a Solar Energy Materials and Solar Cells című szakfolyóiratban jelent meg.

Címlapkép: Mercedes-Benz

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.