Oamenii de știință conduși de Universitatea de Științe Aplicate din Zurich (ZHAW) din Elveția au efectuat simulări și măsurători cu scopul de a maximiza producția de energie în direcția est-vest.Sistem fotovoltaic pe acoperiș.
Una dintre configurațiile experimentale a inclus urmărirea orizontală pe o singură axă (HSAT)sistem de montaj solarcu panouri fotovoltaice dispuse într-o orientare est-vest cu o suprafață de utilizare atipic mare – un raport de acoperire a solului (GCR) de peste 90%. HSATMontaj PVunghiurile au fost stabilite la {{0}} grade , 0 grade și 5 grade .
Cercetătorii au remarcat căSistem fotovoltaic pe acoperișconfigurația diferă de HSATMontaj PVsisteme care sunt instalate de obicei în proiecte montate la sol și au GCR mult mai mici pentru a suprima auto-umbrirea rândurilor de module învecinate. „În studiul nostru, scopul este de a maximiza randamentul energetic pe suprafață pe un acoperiș plat și nu randamentul energetic specific. Din acest motiv, GCR-urile scăzute nu sunt o opțiune sensibilă”, au spus cercetătorii.
Referințasistem PV pe acoperișa fost un sistem de module bifaciale rotative pe acoperiș, cu unghiuri de înclinare de 10 grad și, de asemenea, orientat în direcția est-vest, cu un GCR de 0,9. Măsurătorile puterii au fost efectuate în funcție de unghiurile de înclinare.
Simulările au fost realizate în PVSyst 7.4, combinate cu măsurători fizice, inclusiv o configurație specială de măsurare cu o platformă de testare miniaturizată, care este disponibilă de la Solarc Innovative Solarprodukte GmbH, cu sediul în Germania.
„În mod surprinzător, s-a demonstrat că urmărirea orizontală doar într-un interval mic de unghi, în combinație cu rate mari de utilizare a suprafeței, poate duce la randamente suplimentare în intervalul de 5%”, Hartmut Nussbaumer, șeful grupului de cercetare fotovoltaică ZHAW.
Simulările și măsurătorile au arătat că, în comparație cu sistemul de referință, configurația de montaj HSAT PV propusă poate obține o producție de energie cu 5% mai mare. În plus, grupul a spus că abordarea s-ar putea baza în cele din urmă pe trackere foarte simple, care ar putea fi fabricate la un cost scăzut. De exemplu, a spus că toate rândurile de module de pe un acoperiș ar putea fi mutate cu o singură unitate, menționând că cercetările viitoare ar putea implica instalarea unui sistem HSAT pe un acoperiș pentru testare în aer liber.
O altă configurație experimentală a implicat reflectoare instalate aproape vertical la marginea sistemului fotovoltaic. Reflectoarele acționate de motor au fost folosite pentru a fi retractate sau extinse în funcție de iradiere și condițiile meteorologice.
Rezultatele inițiale au arătat că utilizarea reflectoarelor a permis creșteri ale randamentului specifice zonei de 30% în zilele măsurate. Randamentul energetic dimineața sau seara a fost îmbunătățit „în mod semnificativ”. Cercetătorii au remarcat, de asemenea, că reflectoarele suplimentare, fie dinamice, fie statice, ar putea spori iradierea pe câmpul colectorului și, prin urmare, ar putea crește randamentul energetic.
„Principalele provocări ale cercetării au fost simularea și măsurarea creșterilor relativ mici ale randamentului, care atunci când sunt combinate ajung să aibă un impact major asupra profitabilității adaptărilor sistemului”, a spus Nussbaumer.
Observând că atât sistemele HSAT, cât și reflectoarele de pe acoperișurile plate sunt eficiente, cercetătorii au spus că șansa ca variantele să devină mai utilizate pe scară largă „depinde de rentabilitate”.
În viitor, cercetătorii vor investiga reflectoarele controlabile dependenți de timp pentru a îmbunătăți randamentul energetic cu ajustări temporale bazate pe cererea specifică de energie sau prețurile electrice care variază în timp, în plus față de studiile de cost atât pentru investiția inițială, cât și pentru costurile de întreținere a sistemului de urmărire.
