A függőleges bifacial PV felülmúlja a dőlt napelemes rendszereket az Egyesült Királyságban

Egy éven át tartó tanulmány megállapította, hogy a függőleges, kétoldalas tetőtéri fotovoltaikus rendszerek évszakonként felülmúlják a hagyományos, egyoldalas tetőtéri napelemes rendszereket az Egyesült Királyságban.

A York-i Egyetem kutatása elvégezte az első empirikus értékelést egy függőleges, kétoldalas tetőtéri napelemes rendszerről, amely norvég{0}}központú, vertikális napelemes specialistákhoz tartozik, az Over Easy Solar brit éghajlaton. A teljes eredményeket a Scientific Reports folyóiratban megjelent „Átfogó tanulmány a függőleges bifaciális fotovoltaikus rendszerek hatékonyságáról: az Egyesült Királyság esettanulmánya” című dokumentumban mutatják be.

A tanulmány az Over Easy Solar függőleges bifaciális fotovoltaikus rendszerének teljesítményét értékelte, amelyet az egyetem fizikai tornyának tetejére telepítettek. 22,5%-os hatékonyságú heterojunkciós cellákat foglal magában, és fehér kavicsot használ a fény visszaverésére a rendszer hátsó oldalára, amit a hagyományos panel-elrendezések nem képesek kihasználni.

A rendszert 2023-ban egy teljes éves cikluson keresztül figyelték, és összehasonlították egy függőlegesen-szerelt monokristályos szilícium monofacial PV rendszerrel és egy hagyományos, döntött egyarcú PV rendszerrel. Az Over Easy Solar rendszere a hajnali órákban 05:30 és 09:00 között 26,91%-kal, a 17:00 és 20:30 közötti órákban pedig 22,8%-kal nagyobb teljesítményt mutatott, mint a döntött rendszer.

Keelin Currivan, az Over Easy Solar nemzetközi ügyfelek megoldási tanácsadója elmagyarázta a pv magazinnak, hogy ezek az eredmények hogyan emelik ki a függőleges bifaciális PV által kínált kettős csúcselőnyt.

"Míg a hagyományos ferde panelek küzdenek a déli telítettséggel, csúcspontjukat akkor érik el, amikor a rács gyakran tele van, és az árak alacsonyak, a mi függőleges bifaciális rendszerünk a gyártást oda helyezi át, amikor a legnagyobb szükség van rá" - mondta Currivan. Hozzátette, hogy ezek a csúcsok a fűtés, a főzés és az elektromos járművek iránti kereslet miatti lakossági kiugrásokhoz igazodnak, ami viszont csökkenti az akkumulátorok tárolásának szükségességét és csökkenti a hálózat torlódásait.

Az Over Easy Solar függőleges bifaciális fotovoltaikus rendszere mindkét másik tesztrendszert felülmúlta a négy évszak során. Nyáron 14,77%-os összehasonlító nyereséget ért el a hagyományos döntött rendszerhez képest, tavasszal 19,32%-ra, ősszel 20,27%-ra, télen pedig 24,52%-ra nőtt.

"A függőleges tájolás a kiváló geometria az Egyesült Királyság és Írország éghajlatán, mert alacsony szögű téli napsütésre és szórt fényre van optimalizálva" - magyarázta Currivan. "Még a függőleges monofaciális rendszerrel szemben is, a bifaciális változat télen 12,45%-kal többletet ér el, bizonyítva, hogy a hátsó -oldalsó tükröződés rögzítése kritikus fontosságú."

Egy különösen nagy teljesítményű napon, május 7-én az Over Easy Solar rendszere 4,92 kWh-t termelt, ami körülbelül 25,38%-kal több energiát jelent, mint a döntött rendszer egész nap. A York Egyetemen dolgozó tanulmány szerzői hozzáteszik, hogy eredményeik "a függőleges bifaciális PV-rendszer páratlan képességét hangsúlyozzák a napenergia hatékony kihasználására, függetlenül a szezonális eltérésektől."

"Dizájnja nemcsak maximalizálja a földhasználatot, hanem zökkenőmentesen illeszkedik a modern építészeti tájba, esztétikai értéket adva funkcionális előnyeihez" - áll a következtetésükben. "A rendszer bifaciális technológiája, amely mindkét oldalról képes felfogni a napsugárzást, jelentősen megnöveli az energiahozamát, így hatékony megoldást jelent a változó napsugárzásnak kitett és tükröződő környezettel rendelkező régiókban."

Currivan hozzátette, hogy a magasabb hozam a magas{0}}árú hónapokban a magasabb kezdeti költség ellenére gyorsabb megtérülési időt is eredményez. Egy függőleges bifaciális napelemes rendszer kezdeti költségeit 1200 GBP (1630 USD)/kW-ra becsülte, szemben a hagyományos rendszer 900 GBP/kW-tal. "A megnövekedett hozam 1.221,13 GBP további éves megtakarítást eredményez 1500 kWh alapvonalonként az Egyesült Királyságban, a 0,28 GBP/kWh árazás alapján" - magyarázta Currivan.

Az Over Easy Solar függőleges bifaciális rendszerét számítási folyadékdinamikai szimulációknak is alávetették a tesztelés során. A rendszer elhanyagolható emelőerőt tartott fenn körülbelül 98 km/h szélsebesség mellett, ami Currivan szerint kritikus szerkezeti előnyt jelent az Egyesült Királyság és Írország erős -szeles partvidékein.

Currivan azt mondta az Over Easy Solar pv magazinnak, hogy a kutatási eredményeket arra használja fel, hogy terjeszkedjen az Egyesült Királyság és az ír piacokra. „Meglepett, mennyire alkalmazhatók ezek a rendszerek az Egyesült Királyság és Írország piacára” – mondta. "Norvégiában és a hidegebb éghajlaton ezek a rendszerek az egyedüli életképesek a hómennyiség miatt, de még ezen az éghajlaton is több kulcsfontosságú pontot érint, a szezonális növekedéstől a hálózatproblémák enyhítésén át a dupla csúcs eléréséig."

A hónap elején az Over Easy Solar telepítette első függőleges tetőtéri napelem-berendezését az Egyesült Államok piacán. A vállalat korábbi esettanulmány-elemzése szerint a függőleges tetőtéri panelek képesek felülmúlni a hagyományos tetőtéri rendszereket a havas hónapokban.