柴油燃料可以用太陽輻射來取代嗎?答案是肯定的——至少在某種程度上和在某些應用中是可行的。德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems;Fraunhofer ISE)最近的分析研究已經證實了這種替代方案的可行性。

隨著太陽能光電(PV)模組的成本大幅降低,使得太陽能落實於行動領域的應用變得越來越吸引人。即使是商用車市場的柴油燃料可能有一部份會被PV電池所取代,但實際情況還取決於應用中的各種不同參數需求。

因此,Fraunhofer ISE的研究人員針對商用車(如冷凍運輸車)的PV能源與實際測得的太陽輻射能量(照射量)資料進行了效率分析。研究人員在這一結果的基礎上看到了巨大的潛力,如今,研究人員們正與物流或汽車產業的合作夥伴共同研究專門針對商用車的特殊PV模組。這些模組一般安裝在商用車頂表面,能夠提供電力以驅動車輛,或冷卻需要冷凍的貨物。

Fraunhofer ISE模組效率與新概念團隊負責人Matthieu Ebert指出,在商用車輛上使用太陽能電池,有助於降低柴油消耗、節省成本,以及減少二氧化碳排放量,從而實現環保訴求。「隨著太陽發電的車身發展,我們希望讓PV技術能用於道路運輸,以及有助於降低物流成本。」

儘管以往針對PV應用於商用車領域的獲利研究主要根據模擬合成天氣的資料,Fraunhofer ISE則與Dachser等物流公司以及貨運代理商Benzinger等幾家公司合作,委託多輛貨車搭載輻射感測器,將潛在的輻射導入實際物流中。在為期六個多月的時間,Fraunhofer ISE根據各種不同的評判標準,針對行駛於歐洲與美國的貨車進行輻射資料的收集與評估。

「如果所取得的照射資料和可能配備PV模組的車頂區域相結合,就能對這種系統的可行性做出可靠的分析結果。」Ebert說:「根據我們的計算基礎,假設一輛40噸的冷凍貨車在面積約36m2車頂裝配PV模組(額定功率為6 kW),就能節省高達1,900升的柴油。

研究人員在日前舉行的歐洲光電太陽能能源會議展覽會(EU-PVSEC 2017)發表研究結果,研究人員指出,所節省的柴油與利潤在很大程度上取決於使用面積和車輛的使用情況。而在進一步的測量後,Ebert及其研究團隊將能夠針對PV的使用是否經濟可行以及適用哪些PV技術等問題,為未來的物流公司提供建議。

開發整合於車載的PV模組必須盡可能輕,同時提供高效率,讓冷卻器的重量保持在最低。此外還需要特別設計,才能在車頂上安裝PV模組,同時根據道路交通規則保持在最大的高度限制範圍內。它們在設計上必須非常緊密,而且能抵抗動態機械負載,例如駕駛振動等。

該計劃由Fraunhofer Zayed Progamm資助,並與波士頓的Fraunhofer CSE合作進行。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Photovoltaic modules complement diesel generators in trucks,by Christoph Hammerschmidt)