Vertikaalne bifacial PV ületab Ühendkuningriigis kallutatud PV-süsteeme

Aastate pikkune uuring näitas, et vertikaalsed kahepoolsed katusel olevad fotoelektrilised süsteemid suudavad Ühendkuningriigis aastaaegade lõikes ületada tavapäraseid kallutatud ühetaolisi katusel olevaid päikeseenergia süsteeme.

Yorki ülikooli uuringus on tehtud esimene empiiriline hinnang vertikaalsele kahepoolsele katusel asuvale PV-süsteemile, mis kuulub Norra{0}}peakorteriga vertikaalse päikeseenergia spetsialistidele Over Easy Solarile Briti kliimas. Täielikud leiud on esitatud ajakirjas Scientific Reports avaldatud dokumendis "Vertikaalsete kahepoolsete fotogalvaaniliste süsteemide tõhususe terviklik uuring: Ühendkuningriigi juhtumiuuring".

Uuringus hinnati ülikooli füüsikatorni katusele paigaldatud Over Easy Solari vertikaalse bifacial PV-süsteemi toimivust. See hõlmab 22,5% efektiivsusega heteroühenduselemente ja kasutab valget kruusa valguse põrkamiseks süsteemi tagaküljele, mida traditsioonilised paneeliseaded ei suuda kasutada.

Süsteemi jälgiti 2023. aastal terve aastatsükli jooksul ja võrreldi vertikaalselt-paigaldatud monokristallilise räni monofacial PV-süsteemi ja traditsioonilise kallutatud monofacial PV-süsteemiga. Over Easy Solari süsteem näitas hommikutundidel kella 05.30–09.00 26,91% suuremat väljundit kui kallutatud süsteem ja 22,8% suuremat võimsust tundidel kella 17.00–20.30.

Keelin Currivan, Over Easy Solari rahvusvaheliste klientide lahenduste nõustaja, selgitas ajakirjale pv, kuidas need tulemused tõstavad esile vertikaalse bifatsiaalse PV pakutava topelttipu eelise.

"Kuigi traditsioonilised kaldpaneelid võitlevad keskpäevase küllastumisega, saavutades haripunkti siis, kui võrk on sageli täis ja hinnad madalad, suunab meie vertikaalne bifacial süsteem tootmise ajale, kus seda kõige rohkem vajatakse," ütles Currivan. Ta lisas, et need tipud langevad kokku kütte-, toiduvalmistamis- ja elektrisõidukite nõudlusest tingitud elamute naastudega, mis omakorda vähendab akude hoiustamise vajadust ja vähendab võrgu ummikuid.

Over Easy Solari vertikaalne bifacial PV-süsteem ületas nelja hooaja jooksul mõlemat teist testsüsteemi. Võrreldes traditsioonilise kallutatava süsteemiga oli see suvel 14,77%, tõustes kevadel 19,32%, sügisel 20,27% ja talvel 24,52%.

"Vertikaalne orientatsioon on Ühendkuningriigi ja Iirimaa kliima jaoks parim geomeetria, kuna see on optimeeritud madala nurga all oleva-talvise päikese ja hajutatud valguse jaoks," selgitas Currivan. "Isegi vertikaalse monofatsiaalse süsteemi korral võidab bifacial versioon talvel 12,45%, mis tõestab, et tagumise -külgpeegelduse jäädvustamine on ülioluline."

Ühel eriti suure jõudlusega{0}}päeval, 7. mail, tootis Over Easy Solari süsteem 4,92 kWh, mis on umbes 25,38% rohkem energiat kui kallutatud süsteem kogu päeva jooksul. Yorki ülikoolis asuva uurimistöö autorid lisavad, et nende leiud "rõhutavad vertikaalse bifatsiaalse PV-süsteemi võrratut võimet päikeseenergiat tõhusalt kasutada, sõltumata hooajalistest erinevustest."

"Selle disain mitte ainult ei maksimeeri maakasutust, vaid integreerub sujuvalt ka tänapäevaste arhitektuurimaastikega, lisades selle funktsionaalsetele eelistele esteetilist väärtust, " ütleb nende järeldus. "Süsteemi bifacial tehnoloogia, mis on võimeline püüdma päikesekiirgust mõlemalt küljelt, suurendab märkimisväärselt selle energiasaagist, muutes selle tõhusaks lahenduseks piirkondadele, kus päikesekiirgus ja peegeldav keskkond on erinev."

Currivan lisas, et kõrgete{0}}hinnaga kuude kõrgem tootlus toob kaasa ka kiirema tasuvusaja, hoolimata suuremast esialgsest kulust. Ta hindas vertikaalse bifacial PV-süsteemi esialgseteks kuludeks 1200 GBP (1630 USD) kW kohta, võrreldes traditsioonilise süsteemi 900 GBP/kW. "Suurenenud saagikus annab Ühendkuningriigis hinnanguliselt 1221,13 GBP iga-aastase täiendava säästu 1500 kWh baastaseme kohta, võttes aluseks 0,28 GBP/kWh," selgitas Currivan.

Üle Easy Solari vertikaalsele bifacial süsteemile tehti testimise ajal ka vedeliku dünaamika arvutuslikke simulatsioone. Süsteem säilitas tühise tõstejõu tuule kiirusel umbes 98 kmh, mis on Currivani sõnul oluline struktuurne eelis tugeva tuulega rannikupiirkondades Ühendkuningriigis ja Iirimaal.

Currivan rääkis pv-ajakirjale Over Easy Solar, et ta kasutab uurimistulemusi Ühendkuningriigi ja Iirimaa turgudele laienemiseks. "See üllatas mind, kui kohaldatavad need süsteemid on Ühendkuningriigi ja Iirimaa turgudel," ütles ta. "Norras ja külmemas kliimas on need süsteemid ainsad elujõulised lume hulga tõttu, kuid isegi selles kliimas tabab see mitmeid olulisi punkte, alates hooajalisest kasvust kuni võrguprobleemide leevendamiseni kuni topelttipuni."

Selle kuu alguses paigaldas Over Easy Solar oma esimese katusele vertikaalse päikesepatareipaigaldise USA turul. Ettevõtte varasemas juhtumianalüüsis leiti, et vertikaalsed katusepaneelid suudavad lumiste kuude jooksul ületada tavapäraseid katusesüsteeme.