Medzinárodný výskumný tím vytvoril experimentálne nastavenie a model pre optimalizáciuplávajúci FV systémbifaciálnymi solárnymi panelmi, ktoré sú určené na nasadenie v tropickej sladkej vode.
Výskumná skupina použila metodológiu povrchu odozvy (RSM) založenú na centrálnom kompozitnom dizajne (CCD). CCD je špecifická metodika návrhu experimentu, ktorá vyhovuje modelom RSM, ktoré dokážu prezentovať vzťah medzi vstupnými a výstupnými faktormiplávajúci FV systém. Okrem toho tím skúmal ekonomickú životaschopnosť plávajúcich bifaciálnych fotovoltaických projektov.
"Náš výskum integruje globálny pohľad na solárnu technológiu, pričom kladie dôraz na analýzu citlivosti konštrukčných parametrov a korelácie zisku prostredníctvom RSM," uviedli akademici. „Naším cieľom je optimalizovať výšku bifaciálnych solárnych panelov, azimutálny uhol a hĺbku vody, čím sa rozvíjajú udržateľné energetické riešenia v bifaciálnomplávajúci FV systém."
V rámci návrhu CCD výskumníci skonštruovali dva fotovoltaické systémy na streche vo Virudhunagare v južnej Indii. Každý z nich používal 395 W bifaciálne fotovoltaické moduly namontované buď na konvenčnom bielom povrchu, alebo na sladkovodnej nádrži s bielou farbou na dne.
Oba systémy boli testované pri výške panelu 25 cm, 87,5 cm alebo 150 cm a uhle naklonenia 45 stupňov, 90 stupňov a 135 stupňov. FV systém namontovaný nad vodou bol tiež testovaný s rôznymi hĺbkami vody 2 cm, 6 cm a 10 cm. Teplota, napätie a prúd panelu boli testované pri rôznych úrovniach ožiarenia a rýchlosti vetra.
"Údaje zozbierané počas týchto testov boli analyzované pomocou RSM, aby sme pochopili vplyv viacerých premenných," uviedli vedci. "Tento komplexný zber údajov zahŕňal monitorovanie kľúčových ukazovateľov výkonu, ako je výstupný výkon a bifaciálny zisk. Cieľom bolo rozlíšiť vplyv rôznych metód chladenia na účinnosť panelov BFS s osobitným zameraním na scenáre v reálnom svete."
Podľa výsledkov kvadratického modelu, optimalizačného modelu pre RSM, boli dosiahnuté optimálne výsledky pri výške panelu 100 cm, hĺbke vody 6 cm a uhle sklonu 90 stupňov. V tomto prípade bol predpokladaný výstupný výkon 397,68 W a bol zaznamenaný vysoko presný bifaciálny zisk 10,39.
Okrem toho navrhovaný sladkovodný povrch (PFS) dosiahol 4,34 % až 4.86 % nárast bifaciálnej účinnosti naprieč rôznymi úrovňami ožiarenia v porovnaní s konvenčným bielym povrchom (CWS). „Pri ožiarení 950 W/m2 dosahuje sladkovodné chladenie o 3,19 % vyšší bifaciálny zisk ako chladenie CWS,“ dodala skupina.
"Panelová analýza teploty ukazuje konzistentné zníženie s chladením sladkou vodou, v rozmedzí od 1,43 C do 2,72 C, čím sa zvyšuje celková účinnosť a životnosť," uzavreli. „S mierne vyššími dennými nákladmi na energiu vo výške 10,979 Rs (0,13 USD) v porovnaní s 10,75 Rs pre CWP ponúka PFW rýchlejšiu dobu návratnosti 4,52 roka oproti 4,62 roka pre CWP, čo zdôrazňuje svoju ekonomickú životaschopnosť a efektívnosť. "
