Tallinna Tehnikaülikooli (TalTech) jõuelektroonika uurimisrühm eesotsas uurija-professor Dmitri Vinnikoviga on aastaid tegelenud alternatiivsete energiaallikate kasutustõhususe täiustamisega. "Kui nn alternatiivenergia tekke algusaastatel oli see tavatarbija jaoks pööraselt kallis, siis viimaste aastate arengud, materjalitehnoloogia võidukäik ning meie energeetikateadlaste jõupingutused on selle hinna tarbijale tunduvalt vastuvõetavamaks teinud," kinnitas professor Vinnikov.

Dmitri Vinnikovi uurimisrühm on keskendunud alternatiivenergiatest just päikeseenergia tootmise uurimisele.

Ideaalsetes tingimustes annab iga päikeseenergiasüsteem ehk päikeseelektrijaam tarbijale probleemideta elektrienergiat. Meie laiuskraadil päikesepaneelidele ideaalseid tingimusi paraku pole. Lisaks asjaolule, et meil napib otsest päikesevalgus mõjutavad paneelide tõhusust ka neid kattev mustus, näiteks lumi, pori ja puulehed, ja madalast päikesest tingitud pikad varjud.

"Alternatiivsetes energiaallikates on toimiva elektrienergia tarbijani viimiseks möödapääsmatu kasutada muundurit, mis muudab toodetud energia elektriseadmetele sobivaks ehk tarbijale kasutuskõlblikuks. Lisaks on vaja veel ka optimeerijat, mis optimeerib energiatootmist nii, et see ei sõltuks ainult ilmaoludest ja annab nõnda tarbijale maksimaalse kasumi," selgitas Vinnikov.

Tehnikaülikooli jõuelektroonika teadlased on selle probleemi lahendamiseks astunud veel sammu edasi, ühendades omavahel muunduri ja optimeerija ning saades nii uue seadme – optiverteri. See on jõupooljuhtmuunduri tehnoloogia väikeste ja keskmise suurusega päikesepaneelide energiasüsteemide jaoks.

Esimene optiverteri prototüüp loodi juba aastal 2016. Uurimisrühm on kolme aasta jooksul analüüside ning erinevate sünteeside kaudu (katsed nii riistvara kui arvutisünteesiga) jõudnud järku, kus koostöös ettevõttega Ubik Solutions OÜ loodetakse lähiajal alternatiivenergeetikas hädavajalikud optiverterid ka väiketarbijatele. Õige pea jõuab optiverter masstootmisse.

"Optiverteril on tänu patenteeritud juhtimismeetodile sisendpinge vahemik kuni kolm korda laiem senikasutatud päikese-mikromuunduritest. Sarnaselt päikesepaneelidega kasutatavatele võimsuse optimeerijatele tagab optiverter maksimaalse energiatootluse isegi juhul kui näiteks paneeli kaks elemendijada kolmest on kas lume või puulehtede tõttu täielikult või osaliselt varjutatud. Just see eelis eristab seda praegustest päikese-mikromuundurite tehnoloogiast," selgitas professor Vinnikov.

Opterverteri, nagu ka päikesepaneeli, elueaks arvestavad teadlased praegu umbes 25 aastat. Võrreldes meie seniste, fossiilsetel kütustel põhineva energiatootmisega on aga sellest seadmest saadav kasutegur oluliselt suurem. Pikas perspektiivis on optiverter lisaks keskkonnasõbralikkusele ka säästev.

"Tulevik on nii ehk teisiti alternatiivenergia päralt, olgu see siis tuuleenergia, biokütus, maagaas või päikeseenergia," sedastas professor Vinnikov. "Isegi kui poleks järjest rangemaid euronõudeid (lisaks mootorsõidukite kütusehinnale sätestuvad need näiteks ka ehitustegevusele ja energiatootmisele jms), sunniks meid säästvamaid alternatiivmooduseid kasutusele võtma elu ise. Kõik see muudab ka senise, traditsioonilise energiatootmise järjest kulukamaks".

Optiverteri teemaline teadusartikkel ilmus erialaväljaandes IEEE Transactions on Industrial Electronics. Uurimistööd rahastasid Ubik Solutions OÜ, ETAg (projekt PUT1443) ja teadmistepõhise ehituse tippkeskus ZEBE.