De wereld evolueert onvermijdelijk naar een duurzamere levensstijl. Duurzaamheid van het milieu vereist veranderingen in de huidige manier van leven en introductie van nieuwe, duurzamere oplossingen in onze dagelijkse consumptie.

De TalTech Power Electronics Research Group onder leiding van onderzoeker-professor Dmitri Vinnikov werkt al meer dan tien jaar aan verbetering van de efficiëntie van alternatieve energieopwekkingseenheden. "In de beginjaren van de invoering van alternatieve energie, het was waanzinnig duur voor een gewone consument, maar de ontwikkelingen van de afgelopen jaren, de triomf van materiaaltechnologie en de inspanningen van vermogenselektronica-ingenieurs hebben de prijs veel betaalbaarder gemaakt voor de consumenten, ' zegt professor Vinnikov.

De onderzoeksgroep onder leiding van Dmitri Vinnikov richt zich op het onderzoek naar de productie van fotovoltaïsche zonne-energie. Onder ideale omstandigheden, elk fotovoltaïsch systeem (zonne-energiecentrale) zou de verbruikers probleemloos van stroom kunnen voorzien. Helaas, op onze breedtegraad zijn er geen ideale bedrijfsomstandigheden voor PV-modules. De omgevingsfactoren en natuurlijke factoren die de prestaties van dergelijke systemen het meest beïnvloeden, zijn (afgezien van noords zonlicht) afzetting van vuil (sneeuw, bodem, bladeren) op PV-moduleoppervlakken en lange schaduwen gecreëerd door een lagere zonnehoek.

"Om energie om te zetten, die afkomstig is van de hernieuwbare energiebronnen, in elektriciteit voor de consumenten, een netconverter moet worden gebruikt, die de output van de hernieuwbare energiebron omzet in een stroom die geschikt is voor huishoudelijke apparaten. Naast een omvormer, een speciaal apparaat genaamd power optimizer moet worden gebruikt om de energieoogst te maximaliseren, zodat deze niet wordt beïnvloed door het weer en maximaal voordeel oplevert voor de consument, " Dmitri Vinnikov legt uit. De vermogenselektronica-onderzoekers van de Technische Universiteit van Tallinn zijn een stap verder gegaan om dit probleem op te lossen - ze hebben een hybride technologie-optiverter ontwikkeld die de belangrijkste voordelen van fotovoltaïsche vermogensoptimizers en netomzetters combineert. Het is een nieuwe vermogenshalfgeleider convertertechnologie die wordt gebruikt in de energiesystemen van kleine en middelgrote PV-installaties, en eventueel voor het bouwen van geïntegreerde PV.

Het eerste prototype van de optiverter werd in 2016 gemaakt. Na drie jaar uitgebreide R&D-activiteiten plant de onderzoeksgroep, in samenwerking met het Estse bedrijf Ubik Solutions OÜ, massaproductie te starten van optiverters die onmisbaar zijn in residentiële zonne-PV-systemen.

"Dankzij de gepatenteerde multimode-besturing, het ingangsspanningsbereik is tot drie keer groter in vergelijking met commerciële concurrenten. Net als de power optimizers van PV-modules, de optiverter zorgt voor maximale energieopbrengst, zelfs als een PV-module onder zware of ondoorzichtige schaduw staat, die gewoonlijk de energieproductie met conventionele PV-micro-omvormers blokkeert. Dit is een voordeel dat het onderscheidt van de huidige technologie die op de markt beschikbaar is, ' zegt professor Vinnikov.

De wetenschappers schatten de levensduur van de optiverter op ongeveer 25 jaar (gelijk aan de levensduur van een hoogwaardig zonnepaneel). De optiverter heeft onschatbare voordelen in vergelijking met onze huidige, op fossiele brandstoffen gebaseerde energieproductie. Op de lange termijn, de pptiverter-technologie is niet alleen milieuvriendelijk, maar ook duurzaam.

"Het is duidelijk dat hernieuwbare energie, of het nu windenergie is, biobrandstof, aardgas of zonne-energie, is de toekomst, Professor Vinnikov zegt. "Zelfs als er niet steeds strengere EU-eisen waren (toegepast op brandstofprijzen van motorvoertuigen, maar ook bijvoorbeeld aan bouwwerkzaamheden en energieopwekking, enz.) moeten worden nageleefd, leven zelf zou ons dwingen om duurzamere alternatieve technologieën te gebruiken. Dit alles maakt de huidige, conventionele energieproductie steeds duurder, terwijl de PV-systemen de afgelopen vijf jaar een ongelooflijke kostenbesparing hebben ondergaan."