Как получить дополнительный прирост энергии, обещанный двусторонней технологией

Прирост солнечной генерации при переходе от одностороннего к двустороннему в настоящее время составляет около 6-8%, процент, известный как двусторонний прирост, который обусловлен множеством факторов.

Хавьер Тамайо, инженер-конструктор СТИ Норланд

За последние несколько лет наблюдается растущая тенденция к использованию двусторонних солнечных панелей — технологии, которая уже была оценена несколько десятилетий назад, но из-за своей высокой стоимости не получила распространения. Недавно оптимизированные производственные процессы позволили двусторонним панелям конкурировать с односторонними панелями.

Более конкретно, существует три базовых параметра, непосредственно определяющих двусторонность фотоэлектрического проекта, а именно следующие (в порядке релевантности):

Количество облучения: Очевидно, что чем больше света будет получено, тем больше электроэнергии можно будет произвести из солнечных ресурсов. Важно отметить, что большая часть улавливаемого излучения поступает в виде прямого излучения, которое отражается на участках местности, не затронутых собственным затенением солнечной панели на земле.

Альбедо: Это относится к доле излучения, фактически отраженного землей. Это зависит от типа местности, используемой в каждом проекте, и меняется в течение года. Для справки: обычная песчаная местность имеет среднее значение альбедо 0,25.

Фактор просмотра: Оно напрямую связано с геометрией и положением поверхности, улавливающей излучение (панелей), по отношению к поверхности, излучающей излучение (земле). Таким образом, анализ выбора трекера имеет первостепенное значение для обеспечения адекватности двусторонней связи. Другими словами, важно тщательно оценить амплитуду, с которой панели трекеров фиксируют излучение, отраженное от земли.

Как упоминалось выше, из этих трех ключевых факторов первые два определяются конкретно для каждого проекта:

Освещенность определяется географическим положением.

Что касается альбедо, то, несмотря на наличие методов улучшения этого параметра, на сегодняшний день не так ясно, в какой степени инвестирование и оптимизация альбедо утвердится как обычное применение двусторонних проектов. Однако геометрический форм-фактор варьируется в рамках проекта при одинаковой освещенности и альбедо, в зависимости от используемого солнечного трекера.

Согласно аналитическому подходу, излучение, отраженное и улавливаемое коллектором, не связано с размером коллектора.

Пока коллектор установлен на расстоянии, пропорциональном поверхности, отражающей солнечное излучение, он, в свою очередь, должен отражать такое же излучение.

Ширина излучающей поверхности растет пропорционально увеличению высоты коллектора, поэтому взамен он должен улавливать такое же излучение.

Это известно как нормированная высота солнечного трекера. В солнечной промышленности также используется понятие «соотношение сторон» — параметр, пришедший из аэрокосмической техники.

Рисунок 1. Концепция нормированной высоты

В коллекторах большего размера все большее количество фотоэлектрических элементов устанавливается на большей высоте. Ширина земли, отражающей излучение, также больше, а это означает, что процент улавливания заднего излучения в конечном итоге будет одинаковым, независимо от размера солнечного трекера.

Рисунок 2. Эквивалентные трекеры нормированного значения высоты

Однако из-за аспектов, не связанных с двусторонностью, таких как адекватная высота установки солнечной батареи, 2P-матрица, доступная на рынке, расположена на более низком нормализованном шаге высоты по сравнению с 1P-матрицей.

Это означает, что наклон солнечных лучей, воздействующих на коллектор 2P, увеличивается, а это означает менее интенсивное отраженное излучение, улавливаемое ячейками.

Рисунок 3. Различные геометрические условия солнечных трекеров.

Более или менее эффективность этого геометрического состояния трекера напрямую связана с его коэффициентом обзора (VF).

Новости