Zdroj: eedesignit
Vysoká presnosťnový simulačný rámec v porovnaní s existujúcimi prístupmi vychádza zo skutočnosti, že rámec nielen počíta energetický výnos jednotlivých buniek a modulov na základe miestnych a premenlivých meteorologických podmienok, ale tiež zohľadňuje obojstranné osvetlenie a spôsob, akým je ovplyvnené rámami modulov, geometriou komponentov systému a meniacim sa albedom.
Aby sa umožnila implementácia pokročilých optických simulácií (pomocou sledovania lúčov) na systémovej úrovni, osobitná pozornosť sa venovala aj optimalizácii výpočtového toku: napriek poskytovaniu podrobnejších a presnejších informácií sa riešenie spoločnosti Imec zhoduje s konkurenciou z hľadiska rýchlosti.
Dvojfázové fotovoltaické systémy môžu ročne vyrábať o päť až 20% viac elektrickej energie ako tradičné monofaciálne náprotivky s malými alebo žiadnymi dodatočnými nákladmi. Kvôli tejto výhode získavajú bifaciálne FV zariadenia trhový podiel. Obmedzenia súčasných simulačných nástrojov na presné určenie ich očakávaného energetického výnosu by však mohli brániť ďalšiemu rozvoju.
Zatiaľ čo existujúce komerčné simulačné nástroje a prístupy na simuláciu energetického výnosu, ktoré sa používajú pri navrhovaní fotovoltaických elektrární, sa pre štandardné monofaciálne kremíkové solárne moduly stali čoraz presnejšou, ich odhady pre bifaciálne systémy však stále obsahujú vysoké chybové rozpätia.
Vypočítanie energetického výnosu bifaciálnych solárnych modulov je náročnejšie, pretože výroba energie zo svetla prijímaného na zadnej strane závisí od mnohých premenných, ktoré je ťažké určiť a môžu sa meniť počas dňa, ako je napríklad automatické zatienenie, geometria zariadenia, montážna štruktúra, zem albedo (= percento slnečného svetla odrazeného zemou po zadnú stranu PV modulu).
Okrem toho nejednotnosť zadného osvetlenia spôsobuje rozdielnu celkovú výrobu energie na úrovni modulu a následne straty elektrickej nezhody pri úrovni strun. To znamená, že konfigurácia strún tiež hrá úlohu v globálnom energetickom výnose solárnej elektrárne.
Philip Pieters, riaditeľ pre rozvoj podnikania v spoločnosti imec / EnergyVille, uviedol: „Skutočnosť, že pracujeme na riešení, ktoré dokáže presne predpovedať energetický výnos jednotlivých bifaciálnych panelov a celých systémov, nie je dôležitá len z bodu RGG amp; D point. z hľadiska pohľadu, ale očakávame, že bude stimulovať implementáciu bifaciálnych modulov v teréne, čím sa ďalej zníži cena zelenej energie.
„Pretože súčasné nástroje na predpovedanie energetických výnosov pre bifaciálnu technológiu nie sú také presné, investori nemajú dobrý prehľad o svojej návratnosti investícií, čo ich robí váhajú, aby urobili krok. Momentálne sme vo finálnej fáze validácie nášho simulačného rámca. Akonáhle bude plne k dispozícii, poskytne vývojárom FV elektrární väčšiu dôveru v dosiahnuteľný bifakálny zisk, čo umožní ľahšie financovanie bifaciálnych elektrární. ““
Eszter Voroshazi, riaditeľ RGG amp; D pre PV moduly a systémy v imec / EnergyVille, dodal: „Dôležitým úspechom je to, že náš nástroj bude schopný vypočítať energetický výnos celého systému pri zachovaní nízkeho chybového rozpätia GG. lt; 5% (denná RMSE) aj v zložitých scenároch a pri vysokej rýchlosti výpočtu.
„Dopad technologických a systémových podrobností o nejednotnosti na zadnej strane modulov má prekvapivo dôležitý účinok a môže spôsobiť veľké straty až o 40% v dôsledku nesúladu medzi modulmi, a preto sledujeme ďalší vývoj našich simulácií. kombinuje fyzikálny prístup s vysokovýkonnými výpočtovými technikami. Naším konečným cieľom je s veľkou presnosťou vypočítať bifakálny zisk na úrovni modulov, reťazcov a systémov a z dlhodobého hľadiska umožniť viacúčelový a automatizovaný nástroj na navrhovanie FV elektrární. “
Nový simulačný rámec spoločnosti Imec bol už overený na úrovni modulov na EnergyVille, čo je spolupráca medzi flámskymi výskumnými ústavmi KU Leuven, VITO, imec a UHasselt v oblasti udržateľných energetických a inteligentných energetických systémov a v spolupráci s Kuvajtskou univerzitou. Teraz je rámec pripravený na overenie vo veľkých inštaláciách v reálnych podmienkach a v rôznych klimatických podmienkach na celom svete.
„Keďže sa sieť mení a podiel obnoviteľnej energie na globálnej výrobe energie sa rýchlo zvyšuje, presné odhady a simulácie energetického výnosu budú čoraz dôležitejšie,“ dokončil Pieters.