Vertical Bifacial PV overgår tilted PV-systemer i Storbritannien

Lodrette bifacial tag-PV-systemer kan udkonkurrere konventionelle monofaciale tag-PV-systemer på tværs af sæsoner i Storbritannien, har en årelang -undersøgelse fundet.

Forskning fra University of York har udført den første empiriske vurdering af et vertikalt bifacialt solcelleanlæg på tagterrassen, der tilhører norske-hovedkvarterede vertikale solcellespecialister Over Easy Solar i et britisk klima. De fulde resultater er præsenteret i papiret "Omfattende undersøgelse af effektiviteten af ​​vertikale bifaciale fotovoltaiske systemer: et britisk casestudie," offentliggjort i tidsskriftet Scientific Reports.

Undersøgelsen vurderede ydeevnen af ​​Over Easy Solars vertikale bifacial PV-system installeret på taget af universitetets fysiktårn. Det omfatter 22,5 % effektivitet heterojunction-celler og bruger hvidt grus til at kaste lys ind på bagsiden af ​​systemet, noget traditionelle panelopsætninger ikke er i stand til at bruge.

Systemet blev overvåget over en hel årlig cyklus i 2023 og sammenlignet med et vertikalt-monteret monokrystallinsk silicium monofacial PV-system og et traditionelt vippet monofacial PV-system. Over Easy Solars system viste et 26,91 % højere output end det vippede system i morgentimerne mellem 05:30 og 09:00 og et 22,8 % højere output i timerne mellem 17:00 og 20:30.

Keelin Currivan, rådgiver for internationale kundeløsninger hos Over Easy Solar, forklarede til pv-magasinet, hvordan disse resultater fremhæver den dobbelte spidsfordel, der tilbydes ved vertikal bifacial PV.

"Mens traditionelle vippede paneler kæmper med middagsmætning, når de topper, når nettet ofte er fyldt og priserne er lave, flytter vores vertikale bifacial system produktionen til det tidspunkt, hvor det er mest nødvendigt," sagde Currivan. Hun tilføjede, at disse toppe stemmer overens med boligstigninger forårsaget af efterspørgsel efter opvarmning, madlavning og elektriske køretøjer, hvilket igen reducerer behovet for batteriopbevaring og mindsker overbelastning af nettet.

Over Easy Solars vertikale bifacial PV-system overgik begge andre testsystemer på tværs af fire sæsoner. Det havde en komparativ gevinst på 14,77% på det traditionelle vippesystem om sommeren, stigende til 19,32% om foråret, 20,27% om efteråret og 24,52% om vinteren.

"Lodret orientering er den overlegne geometri for det britiske og irske klima, fordi det er optimeret til vintersol med lav-vinkel og diffust lys," forklarede Currivan. "Selv i forhold til et vertikalt monofacialt system vinder den bifaciale version yderligere 12,45 % om vinteren, hvilket beviser, at det er afgørende at fange refleksion bagfra-."

På en dag med særlig høj-ydelse, den 7. maj, producerede Over Easy Solars system 4,92 kWh, omkring 25,38 % mere energi end det vippede system på tværs af dagen. Forfatterne af forskningspapiret, der er baseret på University of York, tilføjer, at deres resultater "understreger det vertikale bifacial PV-systems enestående evne til at udnytte solenergi effektivt, uanset årstidsvariationer."

"Dens design maksimerer ikke kun arealanvendelsen, men integrerer også problemfrit med moderne arkitektoniske landskaber, hvilket tilføjer en æstetisk værdi til dets funktionelle fordele," siger deres konklusion. "Systemets bifacial teknologi, der er i stand til at fange solstråling fra begge sider, øger dets energiudbytte betydeligt, hvilket gør det til en potent løsning til områder med variabel soleksponering og reflekterende miljøer."

Currivan tilføjede, at det højere udbytte i høje-prismåneder også fører til en hurtigere tilbagebetalingsperiode på trods af en højere startomkostning. Hun anslåede startomkostningerne for et vertikalt bifacial PV-system til GBP1.200 ($1.630)/kW sammenlignet med GBP900/kW for et traditionelt system. "Det øgede udbytte resulterer i en estimeret GBP1.221,13 i yderligere årlige besparelser pr. 1.500 kWh basislinje i Storbritannien, baseret på GBP0,28/kWh prissætning," forklarede Currivan.

Over Easy Solars vertikale bifaciale system var også genstand for beregningsmæssige væskedynamiksimuleringer under testen. Systemet opretholdt ubetydelige løftekræfter ved vindhastigheder på ca. 98 kmt, hvilket Currivan sagde er en kritisk strukturel fordel for kystområder med høj-vind på tværs af Storbritannien og Irland.

Currivan fortalte pv-magasinet Over Easy Solar bruger forskningsresultaterne til at drive ekspansion til det britiske og irske marked. "Det overraskede mig, hvor anvendelige disse systemer er på det britiske og irske marked," sagde hun. "I Norge og koldere klimaer er disse systemer de eneste levedygtige på grund af mængden af ​​sne, men selv i dette klima rammer det flere nøglepunkter, fra sæsonbestemte gevinster til afbødende netproblemer til at give den dobbelte peak."

Tidligere på måneden installerede Over Easy Solar sin første lodrette solcelleinstallation på taget på det amerikanske marked. En tidligere case study-analyse fra virksomheden viste, at vertikale tagpaneler er i stand til at overgå konventionelle tagsystemer i snedækkede måneder.