EKSPERT W FOTOWOLTAICE ZINTEGROWANEJ Z BUDYNKIEM S Y S T E M BADANIA I WDROŻENIA PV. INTELIGENTNE SYSTEMY BEZPIECZEŃSTWA

Transkrypt

1 ML S Y S T E M ENERGIA B+R BEZPIECZEŃSTWO FOTOWOLTAIKA FOTOWOLTAICZNE CENTRUM BADAWCZO-ROZWOJOWE INTELIGENTNE SYSTEMY BEZPIECZEŃSTWA EKSPERT W FOTOWOLTAICE ZINTEGROWANEJ Z BUDYNKIEM TECHNOLOGIE BIPV INNOWACJE BADANIA I WDROŻENIA PV

2 ML S Y S T E M Informacje o firmie Firma ML System powstała w 2007 roku. Początki działalności Spółki to rynek usług budowlanych, w tym wykonywanie instalacji elektrycznych, instalacji nagłaśniających, sieci strukturalnych. Ponieważ jednym ze strategicznych celów firmy było uzyskanie przewagi konkurencyjnej poprzez inwestycje w kadry oraz systematyczne budowanie know-how opartego o nowe technologie w dziedzinie budownictwa, a także wysoką jakość świadczonych usług Spółka szybko zyskała renomę i zasadniczo zmieniła profil swojej działalności. Zmiany, które nastąpiły w rozwoju ML System przekwalifikowanie z firmy instalacyjnej, wykonującej proste usługi projektowania i wykonawstwa w zakresie sieci elektrycznych i pokrewnych, w firmę wykonującą bardzo zaawansowane kompleksowe systemy zabezpieczeń obiektów oraz systemy pozyskiwania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych - możliwe było dzięki: 1) analizie trendów w branży budowlanej, 2) sukcesywnie budowanej współpracy z instytucjami badawczo-rozwojowymi, 3) zatrudnianiu wykwalifikowanej kadry inżynieryjnej, 4) wdrażaniu do oferty innowacyjnych rozwiązań opartych o najnowocześniejsze rozwiązania w zakresie informatyki, mechaniki, mechatroniki oraz elektroniki, 5) udziałowi w światowych konferencjach, szkoleniach i międzynarodowych targach. Obecnie ML System zajmuje się głównie wdrażaniem innowacyjnych i zaawansowanych technologicznie rozwiązań w budownictwie. W ofercie firmy znajdują się instalacje w zakresie systemów zabezpieczeń, a także instalacje nagłaśniające, instalacje sieci strukturalnych, instalacje sterowania oświetleniem, systemy zapobiegania powstawania pożaru oraz BMS. Od czterech lat ML System jako jedna z pierwszych firm w Polsce wyspecjalizowała się w projektowaniu i wykonywaniu zintegrowanych systemów opartych na technologii ogniw fotowoltaicznych (PV), zintegrowanych z budynkami (BIPV), służących uzyskiwaniu prądu elektrycznego z nasłonecznienia. W chwili obecnej ofertę ML System tworzą przezierne panele fotowoltaiczne (poli, nano, monokrystaliczne oraz amorficzne) nadające się do montażu na elewacji budynku, w otworach okiennych oraz na dachach. Początki tej $ w milionach Planowany rozwój rynku BIPV w Europie 2010 Przychody ML SYSTEM Sp. z o.o c-si TF-Si CdTe CIGS OPV/DSC przychody w PLN specjalizacji w historii firmy wiążą się z rozeznaniem polskiego rynku, na którym jeszcze kilka lat temu nie było ani producentów, ani firm instalacyjnych oferujących usługi w zakresie montażu ogniw fotowoltaicznych, jak również analizą światowych trendów w zakresie pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Częściowe zasilanie systemów bezpieczeństwa oraz klimatyzacji i wentylacji w energię elektryczną pozyskiwaną z montowanych ogniw fotowoltaicznych powoduje, iż obiekty wyposażane przez ML System są tańsze w eksploatacji i równocześnie przyjazne dla środowiska. Mimo ugruntowanej pozycji na rynku firma ML System ciągle podejmuje wyzwania związane z podnoszeniem konkurencyjności oraz poprawieniem skuteczności i efektywności realizowanych usług. Dzięki inwestowaniu w badania nad własnymi produktami, nawiązaniu współpracy z krajowymi i zagranicznymi firmami oraz jednostkami B+R, w zakresie technologii fotowoltaicznych, w chwili obecnej ML System projektuje i wykonuje rozwiązania niestandardowe, dedykowane dla indywidualnych projektów, dostosowane wielkością, zastosowanymi rozwiązaniami do wymagań klientów. Rodzaj działalności prowadzonej przez ML System oraz postęp technologiczny dokonujący się na rynku ogniw fotowoltaicznych w ostatnich latach, jak również konieczność utrzymania wysokiego poziomu usług i konsekwentnego budowania przewagi konkurencyjnej, inicjuje kierunek rozwoju oparty o kontynuowanie samodzielnie prowadzonych prac B+R oraz wdrażanie do produkcji własnych, wysoko innowacyjnych rozwiązań w zakresie fotowoltaiki. W związku z powyższym Spółka zdecydowała się na utworzenie i uruchomienie fotowoltaicznego laboratorium badań i pomiarów ogniw krzemowych oraz organicznych, w którym prowadzone są badania naukowe i prace rozwojowe głównie w obszarze nanotechnologii, w tym m.in. badania: właściwości elektrochemicznych nanomateriałów elektrodowych, własności fizykochemicznych nanomateriałów służących do budowy ogniw typu DSSC oraz parametrów eklektycznych ogniw fotowoltaicznych. Uwieńczeniem tej części działalności są regularnie dokonywane zgłoszenia patentowe dokonywane zarówno w trybie krajowym jak i europejskim. Powyższe jest możliwe dzięki współpracy z wiodącymi ośrodkami naukowymi zarówno w kraju jak i za granicą a także zakupowi najnowocześniejszego na rynku sprzętu stanowiącego wyposażenie Fotowoltaicznego Centrum Badawczo-Rozwojowego w ramach realizacji projektu pod nazwą: Utworzenie zaplecza badawczo-rozwojowego w firmie ML SYSTEM poprzez stworzenie fotowoltaicznego laboratorium badań i pomiarów ogniw krzemowych oraz organicznych dofinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Podkarpackiego na lata Pomimo, iż rynek ogniw fotowoltaicznych jest bardzo młodą, rozwijającą się branżą, poszukiwane są nowe rozwiązania w kierunku optymalizacji wydajności elektrycznej produkowanych ogniw, utrzymując jednocześnie wysoką jakość i niezawodność wraz z powiększeniem ilości pozyskanej energii z zadanej powierzchni. Tym szczególnie wartym podkreślenia jest fakt, iż wśród firm działających komercyjnie na rynku krajowym ML System jest jedyną, która prowadzi zaawansowane prace badawcze w zakresie własności prototypowych ogniw fotowoltaicznych Źródło: global-market-outlook-for-photovoltaics / Tworzymy przyszłość

3 Możliwość Rozwoju BIPV - Świat, Europa, Polska Całkowita moc fotowoltaiki zainstalowana na świecie podział wg kontynentów. Ewolucja światowej łącznej zainstalowanej mocy (MW) 120, , ,156 80,000 71,061 60,000 40,000 20, ,670 23,605 16,229 1,400 1,765 2,235 2,820 3,952 5,364 6,946 9, ROW ,003 1,108 1,150 1,226 1,306 1,590 2,098 2,098 MEA n/a n/a n/a n/a Chiny ,300 8,300 Ameryki ,209 1,752 2,780 4,959 8,717 APAC ,198 1,500 1,825 2,096 2,631 3,373 4,956 7,628 12,397 Europa ,305 2,289 3,281 5,310 11,020 16,850 30,472 52,884 70,043 Suma 1,400 1,765 2,235 2,820 3,952 5,364 6,946 9,521 16,229 23,605 40,670 71, ,156 ROW: Reszta Świata MEA: Bliski Wschód i Afryka APAC: Azja i Ocean Spokojny Globalny rynek PV - moc zainstalowana w 2012 r. (MW; %) Europejski rynek PV w 2012 r. (MW; %) Reszta Świata (12,554; 12%) Indie (1,205; 1%) Grecja (1,536; 1%) Wielka Brytania (1,829; 2%) Czechy (2,072; 2%) Australia (2,412; 2%) Belgia (2,650; 2%) Francja (4,003; 4%) Hiszpania (5,166; 5%) Niemcy (32,411; 31%) Reszta Europy (751; 4%) Szwajcaria (200; 1%) Austria (230; 1%) Hiszpania (276; 2%) Dania (378; 2%) Belgia (599; 4%) Bułgaria (767; 5%) Grecja (912; 5%) Wielka Brytania (925; 6%) Niemcy (7,604; 44%) Japonia (6,914; 7%) Włochy (16,361; 16%) Francja(1,079; 6%) USA (7,777; 7%) Chiny (8,300; 8%) Włochy (3,438; 20%) Źródło: global-market-outlook-for-photovoltaics / 3

4 ML S Y S T E M Przykłady realizacji ML SYSTEM 4 Tworzymy przyszłość

5 Rodzaje ogniw fotowoltaicznych Ogniwo słoneczne, ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo fotoelektryczne, fotoogniwo element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego, czyli poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów o energii większej, niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego. Po raz pierwszy efekt fotowoltaiczny zaobserwował A.C. Becquerel w 1839 r. w obwodzie oświetlonych elektrod umieszczonych w elektrolicie, a obserwacji tego zjawiska na granicy dwóch ciał stałych dokonali 37 lat później W. Adams i R. Day. Fotoogniwa słoneczne są produkowane z materiałów półprzewodnikowych, najczęściej z krzemu (Si), galu (G), selenu (Se). Zwykłe ogniwo słoneczne z krystalicznego krzemu ma nominalne napięcie ok. 0,5 wolta. Poprzez połączenie szeregowe ogniw słonecznych można otrzymać baterie słoneczne. Istnieją baterie z różną liczbą ogniw, w zależności od zastosowania, jak i od jakości ogniw. W latach 90 tych ubiegłego wieku nastąpił rozwój badań nad nowymi ogniwami fotowoltaicznymi gdzie najnowsze badania pokazują możliwość olbrzymiego potencjału. Rodzaje ogniw fotowoltaicznych mj % I generacja II generacja III generacja sc - Si 14-22% mc-si 13-18% a-si:h 6-9% µc- Si 6-11% CdTe 9-11% Cl(G)S 10-12% DSSC 12,3% osc 4-6% mj asi Fraunhofer ISE Ogniwa I generacji Ogniwa monokrystaliczne (sc Si) wykonane z jednego monolitycznego kryształu krzemu. Osiągają sprawność do 22% i wizualnie posiadają ciemny kolor. Ogniwa polikrystaliczne (mc Si) wykonane z wykrystalizowanego krzemu. Osiągają sprawność do 18%. Wizualnie posiadają najczęściej niebieski kolor i wyraźnie zarysowane kryształy krzemu. Ogniwa II generacji Ogniwa cienkowarstwowe z amorficznego, bezpostaciowego i mikrokrystalicznego krzemu osiągają sprawności do 12%. Wizualnie posiadają lekko bordowy kolor i brak widocznych kryształów krzemu. Ogniwa cienkowarstwowe ze związków półprzewodnikowych: Ogniwa CdTe (tellurek kadmu) wykonane z wykorzystaniem półprzewodnikowego tellurku kadmu. Osiągają sprawność do 11%. Ogniwa CI(G)S (selenek indowo (galu) miedziowy) wykonane z mieszaniny półprzewodników takich jak miedź, ind, gal, selen tzw. CIGS. Osiągają sprawność do 12%. 5

6 ML S Y S T E M Zaawansowane technologie Ogniwa III generacji DSSC (Dye Sensitized Solar Cells) ogniwa barwnikowe. Ich działanie oparte jest na zasadzie sztucznej fotosyntezy. Osiągają sprawność do 12%. Firma ML SYSTEM podpisała umowę z Narodowym Centrum Badań i Rozwoju na realizację projektu pn. "Kompleksowy program badawczy mający na celu komercjalizację ogniw fotowoltaicznych DSSC". e- T C O - barwnik e TiO 2 e- V oc elektrolit e- T Pt C O R działanie natury inspiracja naturą Charakterystyka DSSC: - wysoka transparentność oraz możliwość doboru barw, - działanie w obniżonych warunkach promieniowania, w świetle rozproszonym i świetle odbitym, - działanie dwustronne. Koncepcja 2012 Koncepcja 2012 Możliwości zastosowań: - fasady ściany osłonowe budynków, - szklane powierzchnie budynków, - przedsionki, wiatrołapy, - świetliki dachowe, - ścianki, przegrody wewnętrzne, - mała architektura, - elektronika użytkowa. Dyesol & DyeTec Solar Koncepcja 2011 Back Contact Ogniwa typu Back Contact i Metal Wrap Through ogniwa krzemowe wykonane w technologii tylnej elektrody. Osiągają sprawność ponad 22%. Poprzez wyprowadzenie elektrody na tył ogniwa oszczędzają powierzchnię aktywną warstwy wierzchniej co dodatkowo podnosi jego wydajność. Są to obecnie najwydajniejsze ogniwa fotowoltaiczne w produkcji komercyjnej na świecie. Sony Moduł Back Contact Fraunhofer ISE Ogniwo Back Contact Ogniwa typu Back Contact 5 Światło słoneczne Lustro Backside Płytka krzemowa typu N Styki elektryczne Metalowa siatka Warstwy dwutlenku krzemu Zewnętrzna wydajność kwantowa (%) Zwykłe ogniwa AM 1.5 GLOBAL SPECTRUM Przekrój przez ogniwo typu Back Contact Długość fali (um) 6 Tworzymy przyszłość

7 No-Frost Panele BIPV ML SYSTEM NO FROST z funkcją zapobiegania powstawania pokrywy śnieżnej i szronu. ML SYSTEM stworzyło innowacyjny panel BIPV, który zapobiega powstawaniu pokrywy śnieżnej i szronu. Dlaczego No-Frost? - ograniczenie spadku mocy i w konsekwencji ograniczenie zmniejszenia wartości energii elektrycznej dostarczanej przez system PV podczas opadów śniegu, przy ujemnej temperaturze otoczenia i wysokiej wilgotności powietrza, - ograniczenie możliwości uszkodzenia modułów pokrytych śniegiem (szronem) szczególnie gdy duża część modułów jest już odsłonięta a natężenie promieniowania słonecznego szybko rośnie, - względy estetyczne, - problem z ciężarem śniegu obciążającego konstrukcje dachu. Moduł No-Frost Przykładowe świetliki bez funkcji No-Frost Zalety produktu No-Frost: - wyeliminowanie potrzeby usuwania pokrywy śnieżnej z powierzchni panelu (dachy, żaluzje elewacyjne, świetliki), - wykorzystanie panelu do odśnieżania połaci dachowych (wiaty, hale, lotniska, przejścia graniczne, magazyny, dworce, stadiony), - źródło ogrzewania/dogrzewania pomieszczeń oraz przeciwdziałania zaparowaniu fasad szklanych np. baseny, - krótki czas potrzebny do osiągnięcia temperatury roboczej, oraz równomierny rozkład temperatury na powierzchni panelu fotowoltaicznego, - 3x energooszczędność w stosunku do rozwiązań mat z drutem oporowym, - lepszy rozkład temperatury w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań. Moduły No-Frost po opadzie śniegu 1 minuta 3 minuta Widok ogniwa No-Frost z kamery termowizyjnej 7

8 ML S Y S T E M Ogniwa dla BIPV Ogniwa dedykowane dla BIPV mogą być wykorzystane jako lamele żaluzji osłonowych, wypełnienia fasad słupowo-ryglowych, świetlików dachowych, balustrad oraz innych elementów stolarki. Ilustracje przedstawiają wybrane ogniwa. ogniwo amorficzne z powłoką barwioną ogniwo monokrystaliczne back contack ogniwo cienkowarstwowe o transparentności 10% ogniwo semitransparentne polikrystaliczne romb ogniwo monokrystaliczne z tylną powłoką barwioną ogniwo cienkowarstwowe o transparentności 5% ogniwo semitransparentne polikrystaliczne koło ogniwo cienkowarstwowe o transparentności 20% ogniwo cienkowarstwowe transparentności 15% ogniwo polikrystaliczne barwione silver ogniwo semitransparentne monokrystaliczne ogniwo polikrystaliczne barwione yellow ogniwo monokrystaliczne 8 Tworzymy przyszłość

9 Systemy mocowań Innowacyjne rozwiązania powiązania fotowoltaiki zintegrowanej ze stałymi i ruchomymi elementami fasadowymi BIPV (Building-integrated photovoltaics). Panele BIPV ML SYSTEM o dowolnym kształcie są cenione przez Inwestorów i Architektów za indywidualne możliwości tworzenia ich wyglądu i użycia w połączeniu z integracją z różnymi elementami, powłokami budynków np.: ścianami osłonowymi, żaluzjami, świetlikami dachowymi, balustradami, szybami BIPV w wybranych elementach stolarki. Mocowanie w ścianie osłonowej Żaluzje zewnętrzne stałe lub ruchome Mocowanie punktowe Mocowanie w tzw. fasadzie wentylowanej Na dachu spadzistym Na dachu płaskim 9

11 Dla architektów Służymy profesjonalną pomocą doradców technicznych. Dział koordynacji projektów jest do Państwa dyspozycji. Służymy pomocą kilkudziesięciu projektantów z branż: - Fotoniki - Inżynierii materiałowej - Automatyki - Elektroniki - Mechatroniki - Konstrukcji budowlanych - Nanotechnologii - Chemii - Informatyki 11

12 ML S Y S T E M Fotowoltaiczne Centrum Badawczo - Rozwojowe Laboratorium Badawczo Rozwojowe wyposażone zostało w nowoczesne urządzenia badawczo pomiarowe umożliwiające prowadzenie kompleksowych badań w zakresie inżynierii materiałowej, nanotechnologii oraz fotowoltaiki. Prace badawcze prowadzone w Laboratorium mają na celu określenie i dobór optymalnych parametrów materiałowych oraz elektrycznych ogniw i modułów fotowoltaicznych celem zwiększenia wydajności konwersji energii słonecznej na elektryczną finalnego produktu. Laboratorium prowadzi: 1. Kompleksowe pomiary charakterystyk prądowo-napięciowych ogniw fotowoltaicznych 2. Pomiary charakterystyk i odpowiedzi spektralnej ogniw fotowoltaicznych 3. Badania mikroskopowe i mikrotopograficzne powierzchni z obrazowaniem trójwymiarowym 4. Badania morfologii proszków i zawiesin 5. Badania własności reologicznych 6. Kompleksowe pomiary elektrochemiczne 7. Pomiary spektrofotometryczne w zakresie UV-Vis-NIR 8. Nanoszenie cienkich warstw 9. Obróbkę cieplną 10. Badania starzeniowe ogniw fotowoltaicznych Układ sond na stoliku pomiarowym External Quantum Efficiency / % Wavelength / nm mcsi asi CIGS CdTe DSSC Organic esi Tandem Blue asi Tandem Red Ge Triple Junction GainP Triple Junction GainAs Triple Junction Ge Analiza powierzchni wykonanej techniką sitodruku Planowane przez firmę inwestycje a także dalsze zaawansowane prace badawczo-rozwojowe skierowane głównie na komercjalizację barwnikowych ogniw fotowoltaicznych stawiają ML System wśród europejskich liderów, pracujących w oparciu o własny know-how w dziedzinie odnawialnych źródeł energii. Realizacja nowych projektów na terenie Podkarpackiego Parku Naukowo-Technologicznego umożliwi rozpoczęcie własnej produkcji ogniw PV opartych o najnowocześniejsze światowe technologie. ML System z firmy świadczącej usługi w sektorze budownictwa stanie się producentem systemów i ogniw fotowoltaicznych a także wiodącym usługodawcą w zakresie badań i wdrożeń najnowszych technologii w branży. Oferta Centrum Badawczego skierowana jest do instytucji, inwestorów a także wykonawców systemów fotowoltaicznych chcących potwierdzenia jakości stosowanych przez nich technologii i materiałów jak również do firm komercyjnych w celu poprawiania jakości oferty zarówno w sprawnościach instalacji jak i doborze odpowiednich komponentów. 12 Tworzymy przyszłość

13 Elektronowa mikroskopia skaningowa Skaningowy mikroskop elektronowy Hitachi TM-3000 wyposażony w mikroanalizator rentgenowski EDS umożliwia badanie morfologii powierzchni ciał stałych z wysoką rozdzielczością, jak również przeprowadzanie analizy ilościowej i jakościowej badanych próbek. Mikroskopia konfokalna Profilometr Sensofar PLu neox umożliwia wyznaczenie mikrotopografii powierzchni materiałów. Pozwala na obserwację techniką konfokalną z jednoczesnym tworzeniem profili trójwymiarowych o dużej głębi ostrości oraz wysokiej rozdzielczości badanych materiałów. Skaningowy mikroskop elektronowy Hitachi TM z mikroanalizatorem rentgenowskim EDS oraz kamerą umożliwiająca podgląd badanej próbki. Topografia powierzchni badanej próbki. Reometr rotacyjny Kinexus Pro służy do precyzyjnych pomiarów właściwości reologicznych cieczy i past o różnej lepkości, umożliwia pomiary oscylacyjne ciał o właściwościach lepkosprężystych, analizę relaksacji naprężeń, analizę płynięcia i ścinania, oraz napięcia powierzchniowego badanych substancji. Reometr rotacyjny Kinexus Pro Profilometr Sensofar PLu Neox Profil badanej powierzchni. 13

15 15

16 ML SYSTEM SP. Z O.O. ul. Warszawska 50 d, Rzeszów, NIP: , Tel: ; Fax: biuro@mlsystem.pl Wysokość Kapitału Zakładowego: zł