Vědci vedení Curyšskou univerzitou aplikovaných věd (ZHAW) ve Švýcarsku provedli simulace a měření s cílem maximalizovat výrobu energie v orientaci východ-západ.Střešní FV systém.
Jedno z experimentálních nastavení zahrnovalo horizontální sledování jedné osy (HSAT)solární montážní systéms FV panely uspořádanými v orientaci východ-západ s atypicky vysokým plošným využitím – poměrem pokrytí země (GCR) nad 90 %. HSATMontáž FVúhly byly nastaveny na {{0}} stupeň, 0 stupeň a 5 stupňů.
Výzkumníci poznamenali, žeStřešní FV systémnastavení se liší od HSATMontáž FVsystémy, které jsou typicky instalovány v pozemních projektech a mají mnohem nižší GCR pro potlačení samozastínění sousedních řad modulů. "V naší studii je cílem maximalizovat energetický výnos na plochu na ploché střeše a ne specifický energetický výnos. Z tohoto důvodu nejsou nízké GCR rozumnou volbou," uvedli vědci.
Odkazstřešní fotovoltaický systémbyl rotační střešní bifaciální modulový systém s úhly náklonu 10 stupeň a také orientovaný ve směru východ-západ s GCR 0,9. Měření výkonu byla dokončena jako funkce úhlů náklonu.
Simulace byly provedeny v PVSyst 7.4 v kombinaci s fyzikálními měřeními, včetně speciálního měřicího nastavení s miniaturizovaným testovacím zařízením, které je k dispozici od německé společnosti Solarc Innovative Solarprodukte GmbH.
"Překvapivě se ukázalo, že horizontální sledování pouze v malém rozsahu úhlu, v kombinaci s vysokou mírou využití plochy, může vést k dalším výnosům v rozsahu 5%," Hartmut Nussbaumer, vedoucí výzkumné skupiny pro fotovoltaiku ZHAW.
Simulace a měření ukázaly, že ve srovnání s referenčním systémem může navrhovaná montáž HSAT PV dosáhnout o 5 % vyšší produkce energie. Kromě toho skupina uvedla, že tento přístup by se mohl nakonec spoléhat na velmi jednoduché sledovače, které by bylo možné vyrábět s nízkými náklady. Například uvedl, že všechny řady modulů na střeše by bylo možné přesunout pouze jedním pohonem, a poznamenal, že budoucí výzkum by mohl zahrnovat instalaci systému HSAT na střechu pro venkovní testování.
Další experimentální uspořádání zahrnovalo téměř svisle instalované reflektory na okraji fotovoltaického systému. Motorem poháněné reflektory se používaly k zatahování nebo vytahování v závislosti na ozáření a povětrnostních podmínkách.
Počáteční výsledky ukázaly, že použití reflektorů umožnilo zvýšení výnosu specifické pro oblast o 30 % v měřených dnech. Energetický výtěžek ráno nebo večer byl "výrazně" zvýšen. Výzkumníci také poznamenali, že další reflektory, ať už dynamické nebo statické, by mohly zvýšit ozáření kolektorového pole a tím zvýšit energetický výnos.
"Hlavními výzvami ve výzkumu bylo simulovat a měřit relativně malé zvýšení výnosu, které, když se spojí, má nakonec velký dopad na ziskovost systémových úprav," řekl Nussbaumer.
Vědci poznamenali, že jak systémy HSAT, tak reflektory na plochých střechách jsou účinné, a uvedli, že šance, že se varianty stanou širším používáním, „závisí na efektivitě nákladů“.
V budoucnu budou výzkumníci zkoumat časově závislé ovladatelné reflektory pro zvýšení energetického výnosu s dočasnými úpravami založenými na specifické poptávce po energii nebo časově se měnících cenách elektřiny, kromě studií nákladů na počáteční investice a sledování nákladů na údržbu systému.
