Efektywność dwustronnych modułów fotowoltaicznych na trackerach
Technologia dwustronnych modułów fotowoltaicznych zaczyna odgrywać coraz ważniejszą rolę na rynku PV. Czynnikiem hamującym jej upowszechnianie pozostaje jednak brak wiedzy na temat możliwych efektów oraz optymalnych sposób wykorzystania tej technologii – szczególnie w połączeniu z odgrywającymi istotną rolę na wielu rynkach naziemnych farm PV systemami nadążnymi, czyli tzw. trackerami.
Badania zmierzające do optymalizacji zastosowań dwustronnych modułów fotowoltaicznych pracujących na systemach nadążnych prowadzi wywodzący Hiszpanii producent trackerów Soltec.
Firma podkreśla szybko rosnący potencjał produkcji modułów dwustronnych, czemu towarzyszą pierwsze doświadczenia ze zrealizowanych projektów, które bazują na takiej technologii i w których są wykazywane uzyski energii wyższe o ok. 5-20 proc. w porównaniu do systemów wykorzystujących tradycyjne, jednostronne moduły PV
– Moduły dwustronne to największy krok branży fotowoltaicznej w zakresie poprawy ekonomiki projektów, przy małym, technologicznym ryzyku, od czasu wprowadzenia na rynek trackerów – „PV Magazine” powołuje się na opinię przedstawicieli dewelopera Cypress Creek Renewables działającego na amerykańskim rynku solarnym, czyli na największym na świecie rynku trackerów fotowoltaicznych.
Wzrost popularności modułów dwustronnych widać szczególnie w tym roku, a kolejni deweloperzy ogłaszają wykorzystanie ich w projektach o mocy liczonej nawet w setkach MW. Niedawno włoski Enel zapowiedział, że na takich modułach w ilości 550 tys. sztuk, posadowionych na jednostronnych trackerach, postawi farmę fotowoltaiczną w Meksyku, której moc wyniesie 220 MW.
Enel należy przy tym do pionierów w wykorzystaniu modułów dwustronnych posadowionych na trackerach. Włoski koncern wykorzystał obie technologie w 2016 roku w projekcie elektrowni fotowoltaicznej zasilającej centrum astronomiczne na pustyni Atacama w Chile. W tym przypadku produkcja energii z modułów dwustronnych ma być wyższa średnio o 13 proc. w porównaniu do modułów jednostronnych.
Soltec podkreśla przy tym, że w branży fotowoltaicznej nadal brakuje wiedzy na temat najlepszych zastosowań modułów dwustronnych, szczególnie w połączeniu z trackerami, a deweloperom trudno jest dokładniej oszacować uzyski energii, co może być problemem choćby w rozmowach o finansowaniu podejmowanych z bankami.
Producent trackerów podkreśla przy tym, że niewłaściwe wykorzystanie modułów dwustronnych może obniżyć uzyski energii, skutkując straconymi przychodami, które w całym okresie funkcjonowania instalacji mogą być liczone w milionach dolarów.
Potwierdza to analiza belgijskiego instytutu Imec, który oszacował, że nieoptymalna konfiguracja modułów dwustronnych może oznaczać uzyski energii mniejsze nawet o 40 proc. w porównaniu do najlepszego wykorzystania modułów w tej technologii.
Wpływ na to może mieć nie tylko współczynnik odbijania światła (albedo) powierzchni, na której zamontowano moduły dwustronne, ale także właściwy kąt nachylenia modułów i wysokość ich montażu.
Badania przeprowadzone przez TÜV Rheinland miały wykazać, że optymalna wysokość, na której mają być zamontowane moduły dwustronne, wynosi 2,5 metra.
W celu poznania efektów pracy modułów dwustronnych na trackerach Soltec uruchomił w ubiegłym roku w Kalifornii pilotażowe instalacje w różnych konfiguracjach, w których sprawdza realne uzyski energii.
We współpracy z amerykańskim federalnym instytutem NREL postawiono w sumie 18 różnych instalacji, których łączna moc sięga 300 kW. Wykorzystano dwustronne moduły firm Canadian Solar, Hanwha Q Cells, JinkoSolar, LG, Longi Solar czy REC.
Moduły umieszczono na różnych wysokościach i pod różnymi kątami, a także na powierzchniach mających różne współczynniki albedo.
Testy wykazały m.in. straty w uzysku energii, mogące sięgać w skali całego systemu około 0,8 proc., które wynikają z zacienienia przez rurę podtrzymującą w trakcerach jednoosiowych dwustronne moduły zazwyczaj w połowie ich wysokości.
Ponadto potwierdzono, że zacienienie części modułu może powodować niejednolite nagrzewanie się modułu, co może mieć dodatkowe, negatywne konsekwencje.
Wynik tych spostrzeżeń to przygotowanie przez Soltec przeznaczonej pod moduły dwustronne konstrukcji trackera, na którym montowane są dwa rzędy modułów, a rura je podtrzymująca przechodzi pomiędzy nimi, nie zacieniając tylnej strony żadnego modułu.
Dodatkowo takie rozwiązanie ma pozwalać na optymalne przeprowadzenie okablowania, redukując dodatkowe zacienienie.
Kolejną zaletą rozwiązania opracowanego przez hiszpańskiego producenta ma być lepszy przepływ powietrza, który schładzając moduły, zwiększa uzyski energii.
Badania produkcji energii z dwustronnych modułów zainstalowanych w nowatorski sposób miały wykazać uzyski energii wyższe o 2,4 proc. na pojedynczym module w porównaniu do instalacji wykonanej na modułach dwustronnych, gdzie konstrukcja trackera przechodzi przez środek modułu. W tym wyższy uzysk o 1,3 proc. miał być efektem niższej temperatury modułu.
Inne wnioski z badań przeprowadzonych przez Soltec pokazując wpływ na uzyski energii wynikający z odległości miedzy rzędami modułów dwustronnych zainstalowanych na trackerach. Wykazano w instalacji posadowionej na powierzchni mającej współczynnik albedo na poziomie 63 proc., że zwiększenie odległości z 8,7 metrów do 10 metrów może dać wyższy uzysk energii o 8,55 proc., a zwiększając odległość z 10 do 12 metrów można uzyskać dodatkowe 2,47 proc.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
