Sursa: eedesignit
Precizia ridicată anoul cadru de simulare în comparație cu abordările existente provine din faptul că cadrul nu numai că calculează randamentul energetic al celulelor și modulelor individuale pe baza condițiilor meteorologice locale și diferite, dar ia în considerare și iluminarea față-verso și modul în care este influențată de cadrele modulelor, geometria componentelor sistemului și diferitele albedo.
Pentru a permite implementarea simulărilor optice avansate (folosind ray-tracing) la nivel de sistem, s-a avut grijă deosebită să optimizăm fluxul de calcul: în ciuda furnizării de informații mai detaliate și mai precise, soluția imec se potrivește concurenților în ceea ce privește viteza.
Sistemele fotovoltaice bifaciale pot genera anual cu cinci până la 20% mai multă energie electrică decât omologii lor monofaciale tradiționali, cu costuri suplimentare reduse sau deloc. Datorită acestui beneficiu, instalațiile fotovoltaice bifaciale câștigă cotă de piață. Cu toate acestea, limitările instrumentelor actuale de simulare pentru a determina cu precizie randamentul lor energetic preconizat ar putea împiedica desfășurarea ulterioară.
În timp ce instrumentele și abordările comerciale existente de simulare a randamentului energiei utilizate pentru proiectarea centralelor electrice fotovoltaice au devenit din ce în ce mai precise pentru modulele solare monofaciale standard din siliciu, estimările acestora pentru sistemele bifaciale includ încă marje de eroare ridicate.
Calcularea randamentului energetic al modulelor solare bifaciale este mai dificilă, deoarece generarea de energie din lumina primită în partea din spate depinde de multe variabile care sunt greu de determinat și pot varia în timpul zilei, ar fi auto-umbrire, geometria plantelor, structura de montare, albedo sol (= procentul de lumina soarelui reflectată de sol la partea din spate a modulului PV).
În plus, necoore uniformitatea iluminării spate cauzează generarea de energie totală diferită la nivelul modulului și, în consecință, pierderi de nepotrivire electrică la nivel de șir. Acest lucru înseamnă că configurația șirului joacă, de asemenea, un rol în producția globală de energie a centralei solare.
Philip Pieters, Business Development Director la imec/EnergyVille, a declarat: "Faptul că lucrăm la o soluție care poate prezice cu precizie randamentul energetic atât al panourilor bifale individuale, cât și al sistemelor întregi nu este important doar din punct de vedere R&D, dar ne așteptăm să stimuleze implementarea modulelor bifaciale în domeniu, reducând în continuare prețul energiei verzi.
"Deoarece instrumentele actuale de predicție a randamentului energetic pentru tehnologia bifacială nu sunt atât de precise, investitorii nu au o imagine bună a randamentului investiției, ceea ce îi face ezitante să facă acest pas. Suntem în prezent în faza finală de validare a cadrului nostru de simulare. Odată ce va fi pe deplin disponibil, acesta va oferi dezvoltatorilor de centrale fotovoltaice mai multă încredere în câștigul bifacial realizabil, permițând astfel finanțarea mai ușoară a centralelor electrice bifaciale."
Eszter Voroshazi, R&D Manager de module și sisteme fotovoltaice la imec/EnergyVille, a adăugat: "O realizare importantă este că instrumentul nostru va fi capabil să calculeze randamentul energetic al unui întreg sistem, menținând în același timp o marjă de eroare scăzută a< 5%="" (daily="" rmse)="" even="" in="" complex="" scenarios="" and="" at="" high="" speed="" of="">
"Impactul detaliilor de configurare tehnologică și a sistemului asupra neuniformității din partea din spate a modulelor are un efect surprinzător de important și poate declanșa pierderi majore de până la 40% din cauza nepotrivirii dintre module, prin urmare urmărim dezvoltarea în continuare a simulărilor noastre care combină o abordare bazată pe fizică cu tehnici de calcul de înaltă performanță. Scopul nostru final este de a calcula cu mare precizie câștigul bifacial la nivel de modul, șir și sistem și de a permite un instrument multi-obiectiv și automatizat de proiectare a centralelor electrice FOTOVOLTAICE pe termen lung."
Noul cadru de simulare al Imec a fost deja validat la nivel de modul la EnergyVille, o colaborare între institutele de cercetare flamande KU Leuven, VITO, imec și UHasselt în domeniul energiei durabile și al sistemelor energetice inteligente, în colaborare cu Universitatea kuweitiană. Acum, cadrul este gata să fie validat pe instalații la scară largă în condiții reale și în diferite climate din întreaga lume.
"Pe măsură ce rețeaua se schimbă, iar ponderea energiei regenerabile în producția globală de energie crește rapid, estimările exacte și simulările randamentului energiei vor deveni din ce în ce mai importante", a terminat Pieters.
