Vedci pod vedením Zurichskej univerzity aplikovaných vied (ZHAW) vo Švajčiarsku vykonali simulácie a merania s cieľom maximalizovať výrobu energie v orientácii východ-západ.Strešný FV systém.
Jedno z experimentálnych nastavení zahŕňalo horizontálne sledovanie jednej osi (HSAT)solárny montážny systéms FV panelmi usporiadanými v orientácii východ-západ s atypicky vysokým plošným využitím – pomerom pokrytia zeme (GCR) nad 90 %. HSATMontáž FVuhly boli nastavené na {{0}} stupeň, 0 stupeň a 5 stupňov.
Výskumníci poznamenali, žeStrešný FV systémnastavenie sa líši od HSATMontáž FVsystémy, ktoré sú zvyčajne inštalované v projektoch namontovaných na zemi a majú oveľa nižšie GCR na potlačenie vlastného tienenia susedných radov modulov. "V našej štúdii je cieľom maximalizovať energetický výnos na plochu na plochej streche a nie špecifický energetický výnos. Z tohto dôvodu nie sú nízke GCR rozumnou možnosťou," uviedli vedci.
Odkazstrešný FV systémbol rotačný strešný bifaciálny modulový systém s uhlami sklonu 10 stupeň a tiež orientovaný v smere východ-západ s GCR 0,9. Merania výkonu boli dokončené ako funkcia uhlov sklonu.
Simulácie boli vykonané v PVSyst 7.4 v kombinácii s fyzickými meraniami vrátane špeciálneho nastavenia merania s miniaturizovaným testovacím zariadením, ktoré je dostupné od nemeckej spoločnosti Solarc Innovative Solarprodukte GmbH.
"Prekvapivo sa ukázalo, že horizontálne sledovanie len v malom rozsahu uhlov v kombinácii s vysokou mierou využitia plochy môže viesť k dodatočným výnosom v rozsahu 5%," Hartmut Nussbaumer, vedúci fotovoltaickej výskumnej skupiny ZHAW.
Simulácie a merania ukázali, že v porovnaní s referenčným systémom môže navrhovaná montáž HSAT PV dosiahnuť o 5% vyššiu produkciu energie. Okrem toho skupina uviedla, že tento prístup by sa mohol nakoniec spoliehať na veľmi jednoduché sledovače, ktoré by sa dali vyrábať s nízkymi nákladmi. Napríklad uviedla, že všetky rady modulov na streche by sa mohli pohybovať iba jedným pohonom, pričom poznamenala, že budúci výskum by mohol zahŕňať inštaláciu systému HSAT na strechu na vonkajšie testovanie.
Ďalšie experimentálne usporiadanie zahŕňalo takmer vertikálne inštalované reflektory na okraji fotovoltaického systému. Motorom poháňané reflektory sa používali na zatiahnutie alebo vysunutie v závislosti od ožiarenia a poveternostných podmienok.
Počiatočné výsledky ukázali, že použitie reflektorov umožnilo zvýšenie výnosu špecifické pre danú oblasť o 30 % v meraných dňoch. Výťažok energie ráno alebo večer sa "výrazne" zvýšil. Výskumníci tiež poznamenali, že ďalšie reflektory, či už dynamické alebo statické, by mohli zvýšiť ožiarenie kolektorového poľa a tým zvýšiť energetický výnos.
„Hlavnými výzvami vo výskume bolo simulovať a merať relatívne malé zvýšenia výnosov, ktoré keď sa spoja, majú veľký vplyv na ziskovosť systémových úprav,“ povedal Nussbaumer.
Poznamenávajúc, že systémy HSAT aj reflektory na plochých strechách sú účinné, výskumníci uviedli, že šanca, že sa varianty stanú rozšírenejšie, "závisí od efektívnosti nákladov."
V budúcnosti budú výskumníci skúmať časovo závislé ovládateľné reflektory na zvýšenie energetického výnosu s dočasnými úpravami založenými na špecifickom dopyte po energii alebo časovo premenlivých cenách elektriny, okrem nákladových štúdií o počiatočných investíciách a sledovaní nákladov na údržbu systému.
