Vertikálne bifaciálne PV prekonávajú naklonené PV systémy vo Veľkej Británii

Vertikálne bifaciálne strešné fotovoltaické systémy môžu prekonať bežné naklonené monofaciálne strešné fotovoltaické systémy počas ročných období v Spojenom kráľovstve, zistila ročná-štúdia.

Výskum University of York vykonal prvé empirické hodnotenie vertikálneho bifaciálneho strešného fotovoltaického systému, ktorý patrí nórskym-špecialistom na vertikálne solárne sídlo so sídlom Over Easy Solar v britskom podnebí. Úplné zistenia sú uvedené v článku „Komplexná štúdia účinnosti vertikálnych bifaciálnych fotovoltaických systémov: prípadová štúdia Spojeného kráľovstva“, publikovanom v časopise Scientific Reports.

Štúdia hodnotila výkon vertikálneho bifaciálneho fotovoltaického systému Over Easy Solar inštalovaného na streche fyzikálnej veže univerzity. Zahŕňa heterojunkčné články s účinnosťou 22,5 % a využíva biely štrk na odrazenie svetla na zadnú stranu systému, čo tradičné zostavy panelov nedokážu využiť.

Systém bol monitorovaný počas celého ročného cyklu v roku 2023 a porovnávaný s vertikálne-namontovaným monokryštalickým kremíkovým monofaciálnym fotovoltaickým systémom a tradičným nakloneným monofaciálnym fotovoltaickým systémom. Systém Over Easy Solar preukázal o 26,91 % vyšší výkon ako naklonený systém v ranných hodinách medzi 05:30 a 09:00 a o 22,8 % vyšší výkon v čase medzi 17:00 a 20:30.

Keelin Currivan, poradca pre medzinárodné riešenia pre zákazníkov v Over Easy Solar, vysvetlil magazínu pv, ako tieto výsledky zdôrazňujú dvojitú špičkovú výhodu, ktorú ponúka vertikálne bifaciálne PV.

„Zatiaľ čo tradičné naklonené panely zápasia s poludňajšou saturáciou a vrcholia, keď je sieť často plná a ceny sú nízke, náš vertikálny bifaciálny systém presúva výrobu tam, kde je to najviac potrebné,“ povedal Currivan. Dodala, že tieto vrcholy sú v súlade s rezidenčnými špičkami spôsobenými dopytom po vykurovaní, varení a elektrických vozidlách, čo zase znižuje potrebu skladovania batérií a zmierňuje preťaženie siete.

Vertikálny bifaciálny fotovoltaický systém Easy Solar prekonal oba ostatné testovacie systémy počas štyroch sezón. V porovnaní s tradičným nakloneným systémom zaznamenala v lete 14,77 % porovnateľný zisk, pričom na jar vzrástla na 19,32 %, na jeseň 20,27 % a v zime na 24,52 %.

„Vertikálna orientácia je vynikajúcou geometriou pre podnebie Spojeného kráľovstva a Írska, pretože je optimalizovaná pre-nízke zimné slnko a rozptýlené svetlo,“ vysvetlil Currivan. „Dokonca aj v porovnaní s vertikálnym monofaciálnym systémom získava bifaciálna verzia v zime ďalších 12,45 %, čo dokazuje, že zachytenie zadného-bočného odrazu je kritické.“

V jeden mimoriadne{0}}výkonný deň, 7. mája, systém Over Easy Solar vyrobil 4,92 kWh, čo je približne o 25,38 % viac energie ako naklonený systém počas dňa. Autori výskumnej práce z University of York dodávajú, že ich zistenia „podčiarkujú jedinečnú schopnosť vertikálneho bifaciálneho fotovoltaického systému efektívne využívať slnečnú energiu, bez ohľadu na sezónne výkyvy“.

"Jeho dizajn nielen maximalizuje využitie územia, ale tiež sa hladko integruje s modernými architektonickými krajinami a pridáva k funkčným výhodám estetickú hodnotu," uvádza sa v závere. "Bifaciálna technológia systému, schopná zachytiť slnečné žiarenie z oboch strán, výrazne zvyšuje jeho energetický výnos, čo z neho robí účinné riešenie pre regióny s premenlivým slnečným žiarením a reflexnými prostrediami."

Currivan dodal, že vyšší výnos v mesiacoch s{0}}vysokými cenami vedie aj k rýchlejšej dobe návratnosti napriek vyšším počiatočným nákladom. Počiatočné náklady na vertikálny bifaciálny fotovoltaický systém odhadla na 1 200 GBP (1 630 USD)/kW v porovnaní s 900 GBP/kW pre tradičný systém. „Zvýšený výnos vedie k odhadovaným 1 221,13 GBP v dodatočných ročných úsporách na 1 500 kWh základnej hodnoty v Spojenom kráľovstve na základe cien 0,28 GBP/kWh,“ vysvetlil Currivan.

Vertikálny bifaciálny systém Over Easy Solar bol počas testovania tiež podrobený výpočtovým simuláciám dynamiky tekutín. Systém udržiaval zanedbateľné vztlakové sily pri rýchlosti vetra približne 98 km/h, čo podľa Currivana predstavuje kritickú štrukturálnu výhodu pre pobrežné regióny s vysokým vetrom v Spojenom kráľovstve a Írsku.

Currivan povedal magazínu pv Over Easy Solar, že výsledky výskumu využíva na podporu expanzie na trhy Spojeného kráľovstva a Írska. „Prekvapilo ma, nakoľko sú tieto systémy použiteľné na britských a írskych trhoch,“ povedala. "V Nórsku a chladnejších klimatických podmienkach sú tieto systémy jediné životaschopné kvôli množstvu snehu, ale aj v tomto podnebí zasahujú do viacerých kľúčových bodov, od sezónnych ziskov cez zmiernenie problémov so sieťou až po dvojitý vrchol."

Začiatkom tohto mesiaca spoločnosť Over Easy Solar nainštalovala svoju prvú strešnú vertikálnu solárnu inštaláciu na americkom trhu. Predchádzajúca analýza prípadovej štúdie od spoločnosti zistila, že vertikálne strešné panely sú schopné prekonať bežné strešné systémy počas zasnežených mesiacov.