Kilde: eedesignit
Den høje præcision afden nye simuleringsramme sammenlignet med eksisterende tilgange kommer fra det faktum, at rammen ikke kun beregner energiudbyttet for de enkelte celler og moduler baseret på lokale og varierende meteorologiske forhold, men også tager højde for den dobbeltsidige belysning og den måde, den er påvirket af modulrammer, systemkomponenters geometri og varierende albedo.
For at muliggøre implementering af avancerede optiske simuleringer (ved hjælp af strålesporing) på systemniveau blev der også taget særlig hensyn til at optimere beregningsstrømmen: til trods for at give mere detaljerede og præcise oplysninger, matcher imec's løsning konkurrenterne med hensyn til hastighed.
Bifaciale PV-systemer kan årligt generere fem til 20% mere elektricitet end deres traditionelle monofaciale modstykker til små eller ingen ekstra omkostninger. På grund af denne fordel vinder bifaciale PV-installationer markedsandel. Imidlertid kan begrænsningerne i de nuværende simuleringsværktøjer til nøjagtigt at bestemme deres forventede energiudbytte hindre yderligere udbredelse.
Mens de eksisterende kommercielle energimæssige simuleringsværktøjer og fremgangsmåder, der bruges til design af PV-kraftværker, er blevet mere og mere præcise til standardmonofaciale siliciumsolmoduler, inkluderer deres skøn for bifaciale systemer stadig høje fejlmargener.
Beregning af energiudbyttet for bifaciale solmoduler er mere udfordrende, fordi energiproduktion fra lys modtaget på bagsiden afhænger af mange variabler, der er svære at bestemme og kan variere i løbet af dagen, såsom selvskygge, plantgeometri, monteringsstruktur, jord albedo (= procentdelen af sollys reflekteret af jorden til PV-modulets bagside).
Derudover forårsager ikke-ensartethed i bageste belysning forskellig samlet energiproduktion på modulniveau og følgelig elektriske uoverensstemmelsestab på strengniveau. Dette betyder, at strengkonfigurationen også spiller en rolle i det globale solkraftværks energiudbytte.
Philip Pieters, forretningsudviklingsdirektør hos imec / EnergyVille, sagde: ”Det faktum, at vi arbejder på en løsning, der nøjagtigt kan forudsige energiudbyttet for både individuelle bifaciale paneler og hele systemer, er ikke kun vigtigt fra en R GG-amp; D-punkt synspunkt, men vi forventer, at det vil stimulere implementeringen af bifaciale moduler i marken og yderligere reducere prisen på grøn energi.
”Da de nuværende værktøj til forudsigelse af energiudbytte til bifacial teknologi ikke er så præcise, har investorerne ikke et godt overblik over deres afkast på investeringerne, hvilket får dem til at tøve med at tage skridt. Vi er i øjeblikket i den sidste valideringsfase af vores simuleringsramme. Når det først er fuldt tilgængeligt, vil det give PV-anlægsudviklere større tillid til den opnåelige bifaciale forstærkning, hvilket giver mulighed for lettere finansiering af bifaciale kraftværker. ”
Eszter Voroshazi, R& D Manager af PV-moduler og systemer hos imec / EnergyVille, tilføjede: ”En vigtig præstation er, at vores værktøj vil være i stand til at beregne energiudbyttet i et helt system, mens vi opretholder en lav fejlmargin på< 5%="" (daglig="" rmse),="" selv="" i="" komplekse="" scenarier="" og="" ved="" høj="">
”Effekten af teknologiske detaljer og systemkonfigurationsdetaljer på modstandernes bagside har en overraskende vigtig effekt og kan udløse store tab op til 40% på grund af uoverensstemmelse mellem moduler, og derfor fortsætter vi med at videreudvikle vores simuleringer at kombinere en fysikbaseret tilgang med højtydende computerteknikker. Vores sidste mål er at beregne bifacialforstærkning med modul, streng og systemniveau med høj præcision og muliggøre et multimåligt og automatiseret PV-kraftværksdesignværktøj på længere sigt. ”
Imecs nye simuleringsramme er allerede valideret på modulniveau på EnergyVille, et samarbejde mellem de flamske forskningsinstitutter KU Leuven, VITO, imec og UHasselt inden for bæredygtig energi og intelligente energisystemer og i samarbejde med Kuwait University. Nu er rammen klar til at blive valideret på installationer i stor skala under virkelige forhold og i forskellige klimaer overalt i verden.
”Da nettet ændrer sig, og vedvarende energis andel af den globale energiproduktion stiger hurtigt, vil nøjagtige skøn og simuleringer af energiudbyttet blive stadig vigtigere,” afslutter Pieters.
