...

40 lat badań nad transformacją energetyczną: Fraunhofer ISE świętuje swoją rocznicę

17 listopada 2021
40 lat badań nad transformacją energetyczną: Fraunhofer ISE świętuje swoją rocznicę

W lipcu 1981 r. prof. dr hab. Adolf Goetzberger założył Instytut Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej (ISE) z około 20 innymi naukowcami. Pomimo początkowego oporu udało mu się przekonać zarząd Fraunhofer-Gesellschaft, że nadszedł czas, aby wiodący instytut badań stosowanych zajął się tematem zrównoważonych dostaw energii jako alternatywy dla źródeł kopalnych.

Instytut Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej (ISE) obchodzi w tym roku 40-lecie istnienia. Największy instytut badań nad energią słoneczną w Europie, który obecnie zatrudnia około 1300 pracowników, od samego początku był zaangażowany w transformację energetyczną w Niemczech. Dziś jest jednym z najważniejszych inicjatorów i partnerów badawczych na świecie w zakresie dostaw energii opartych w 100% na źródłach odnawialnych.

Technologie fotowoltaiczne, które zostały opracowane we Fraunhofer ISE, znalazły szerokie zastosowanie w międzynarodowej produkcji ogniw słonecznych, np. przy użyciu laserów lub technologii TOPCon. Instytut osiągnął liczne rekordy w wykorzystaniu różnych technologii fotowoltaicznych, m. in. światowy rekord wydajności dla multikrystalicznych krzemowych ogniw słonecznych (22,3%), krzemowych ogniw słonecznych połączonych z obu stron technologią TOPCon (26,0%) oraz III–V tandemowych ogniw na krzemie (35,9%).

Aby sprostać wymaganiom systemowym dostaw energii odnawialnej we wszystkich dziedzinach, naukowcy z Fraunhofer ISE od samego początku zajmowali się również integracją energii słonecznej i ciepła słonecznego z systemem energetycznym. Przykładowo od 1987 r. nadzorowali projekt energetyczny w Rappenecker Hütte, który pod ich kierownictwem stał się pierwszą restauracją turystyczną w pełni zaopatrywaną w energię słoneczną. W tym projekcie około 65% rocznego zużycia energii elektrycznej wynoszącego 4000 kWh pokrywa fotowoltaika, około 10% energia wiatrowa, a 25% ogniwa paliwowe.
Kamienie milowe, takie jak opracowanie pierwszego w pełni elektrycznego falownika do zastosowania w autonomicznych systemach fotowoltaicznych lub wysokowydajnego indukcyjnego systemu ładowania pojazdów elektrycznych, również noszą sygnaturę systemową instytutu. Dzisiaj energoelektronika dla przyszłych sieci energetycznych, które zawierają coraz większe proporcje energii elektrycznej ze Słońca i wiatru, jest rozwijana w osobnym miejscu.

Wydajność ogniw i modułów słonecznych ma być również promowana w przyszłości, np. poprzez badania koncentrujące się na wysokowydajnej fotowoltaice tandemowej w centrum wysokowydajnych ogniw słonecznych, którego otwarcie zainaugurowano latem 2021 r. Dla prac badawczych poświęconych magazynowaniu tak wytworzonej energii elektrycznej do 2022 r. zostanie również oddany nowy budynek laboratoryjny, w którym badania i testy systemów magazynowania baterii będą jeszcze bardziej rozległe niż obecnie. Planowana jest również rozbudowa infrastruktury dla ostatniego ważnego komponentu transformacji energetycznej – wodoru. Pierwsza słoneczna stacja tankowania wodoru we Freiburgu, otwarta w 2012 r. jako publicznie dostępny projekt pilotażowy i platforma badawcza, już od dawna przyciąga więcej tłumów, niż może obsłużyć.

Wiele już osiągnięto, aby dostawy energii oparte na odnawialnych źródłach były znaczące. Jednak największe nasze zadanie polega na opracowaniu drogi do wdrożenia – mówi Hans-Martin Henning z ISE. Andreas Bett dodaje: – Dlatego badania prowadzone nad transferem nowych technologii i rozwiązań systemowych nie stracą na znaczeniu w nadchodzących dziesięcioleciach.

Źródło: https://www.ise.fraunhofer.de/

Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika