Navpični bifacial PV prekaša nagnjene fotonapetostne sisteme v Združenem kraljestvu

Navpični bifacialni strešni fotonapetostni sistemi lahko v Združenem kraljestvu v različnih letnih časih prekašajo običajne nagnjene enofacialne strešne fotonapetostne sisteme, je pokazala-letna študija.

Raziskava Univerze v Yorku je izvedla prvo empirično oceno vertikalnega dvofaznega strešnega fotonapetostnega sistema, ki pripada norveškim-strokovnjakom za vertikalno sončno energijo Over Easy Solar v britanskem podnebju. Celotne ugotovitve so predstavljene v prispevku "Celovita študija učinkovitosti vertikalnih bifacialnih fotovoltaičnih sistemov: študija primera Združenega kraljestva", objavljenem v reviji Scientific Reports.

Študija je ocenila delovanje vertikalnega bifacialnega fotonapetostnega sistema Over Easy Solar, nameščenega na strehi univerzitetnega fizikalnega stolpa. Zajema heterojunkcijske celice z 22,5-odstotno učinkovitostjo in uporablja beli gramoz za odbijanje svetlobe na zadnjo stran sistema, česar tradicionalne nastavitve plošč ne morejo uporabiti.

Sistem je bil leta 2023 spremljan v celotnem letnem ciklu in primerjan z navpično-vgrajenim monokristalnim silicijevim monofacialnim fotonapetostnim sistemom in tradicionalnim nagnjenim monofacialnim fotonapetostnim sistemom. Sistem Over Easy Solar je v jutranjih urah med 05.30 in 09.00 pokazal 26,91 % večjo moč kot nagnjeni sistem ter 22,8 % večjo moč v urah med 17:00 in 20:30.

Keelin Currivan, mednarodna svetovalka za rešitve za stranke pri Over Easy Solar, je za revijo pv pojasnila, kako ti rezultati poudarjajo dvojno konico prednosti, ki jo ponuja navpični bifacial PV.

"Medtem ko se tradicionalni nagnjeni paneli spopadajo z opoldansko nasičenostjo, ki doseže vrhunec, ko je omrežje pogosto polno in so cene nizke, naš navpični bifacialni sistem preusmeri proizvodnjo na čas, ko je najbolj potrebna," je dejal Currivan. Dodala je, da se ti vrhovi ujemajo s stanovanjskimi skoki, ki jih povzroča povpraševanje po ogrevanju, kuhanju in električnih vozilih, kar zmanjšuje potrebo po shranjevanju baterij in blaži prezasedenost omrežja.

Navpični bifacialni fotonapetostni sistem Over Easy Solar je v štirih letnih časih presegel oba druga testna sistema. Poleti je imel 14,77-odstotni primerjalni dobiček glede na tradicionalni nagnjeni sistem, spomladi se je povečal na 19,32 %, jeseni na 20,27 % in pozimi na 24,52 %.

»Navpična orientacija je vrhunska geometrija za podnebja Združenega kraljestva in Irske, ker je optimizirana za-zimsko sonce in razpršeno svetlobo pod nizkim kotom,« je pojasnil Currivan. "Tudi v primerjavi z navpičnim monofacialnim sistemom dvofazna različica pozimi pridobi dodatnih 12,45 %, kar dokazuje, da je zajemanje-odboja od zadnje strani kritično."

Na dan s posebno visoko-zmogljivostjo, 7. maja, je sistem Over Easy Solar proizvedel 4,92 kWh, kar je približno 25,38 % več energije kot nagnjeni sistem čez dan. Avtorji raziskovalnega prispevka s sedežem na Univerzi v Yorku dodajajo, da njihove ugotovitve "poudarjajo neprimerljivo sposobnost navpičnega bifacialnega PV sistema, da učinkovito izkorišča sončno energijo, ne glede na sezonske razlike."

"Njegova zasnova ne le poveča rabo zemljišč, ampak se tudi brezhibno integrira s sodobnimi arhitekturnimi krajinami in dodaja estetsko vrednost svojim funkcionalnim prednostim," pravi njihov zaključek. "Dvostranska tehnologija sistema, ki je sposobna zajemati sončno sevanje z obeh strani, znatno poveča njegov izkoristek energije, zaradi česar je močna rešitev za regije s spremenljivo izpostavljenostjo soncu in odsevnimi okolji."

Currivan je dodal, da višji donos v-cenovnih mesecih vodi tudi do hitrejše vračilne dobe kljub višjim začetnim stroškom. Ocenila je začetne stroške vertikalnega bifacialnega PV sistema na 1200 GBP (1630 USD)/kW v primerjavi z 900 GBP/kW za tradicionalni sistem. "Povečan donos ima za posledico ocenjenih 1221,13 GBP dodatnih letnih prihrankov na 1500 kWh izhodiščne vrednosti v Združenem kraljestvu, na podlagi cene 0,28 GBP/kWh," je pojasnil Currivan.

Vertikalni bifacialni sistem Over Easy Solar je bil med preskušanjem predmet tudi računalniških simulacij dinamike tekočin. Sistem je vzdrževal zanemarljive dvižne sile pri hitrosti vetra približno 98 kmh, kar je po Currivanovih besedah ​​ključna strukturna prednost za-vetrna obalna območja v Združenem kraljestvu in na Irskem.

Currivan je za pv revijo povedal, da Over Easy Solar uporablja izsledke raziskave za spodbujanje širitve na trge Združenega kraljestva in Irske. "Presenetilo me je, kako uporabni so ti sistemi na trgih Združenega kraljestva in na Irskem," je dejala. "Na Norveškem in v hladnejših podnebjih so ti sistemi edini izvedljivi zaradi količine snega, vendar tudi v tem podnebju dosega več ključnih točk, od sezonskih izboljšav do ublažitve težav z omrežjem do zagotavljanja dvojne konice."

V začetku tega meseca je Over Easy Solar postavil svojo prvo navpično sončno instalacijo na strehi na ameriškem trgu. Prejšnja analiza študije primera podjetja je pokazala, da lahko navpične strešne plošče v snežnih mesecih prekašajo običajne strešne sisteme.