Panno solè Bifacial bay potansyèl Sòti pouvwa ogmante

Soti nan: Me 9, 2018, ki te pibliye nan Atik: Energize, pa Mike Rycroft, EE Publishers

Refleksyon ak difizyon radyasyon sou bò paj dèyè modil solè ka ogmante pwodiksyon pouvwa a nan modil solè san amelyorasyon efikasite pi gwo.

Istorikman, selil solè bifacial (BF) te vize pou bati aplikasyon PV entegre oswa nan zòn kote anpil enèji solè ki disponib se limyè solèy difize ki te rebondi sou tè a ak objè ki antoure, sètadi latitid ekstrèm ak rejyon ki gen nèj. Sepandan, konbinezon efikasite maksimòm plateau nan selil estanda ki enprime selil solè ak rediksyon enpòtan nan pri vè solè nan dènye ane yo ki fè itilizasyon enkapsulasyon doub vè (DG) solid te pouse modil solè anfle [...] .

Objektif la nan teknoloji BF se pa ogmante efikasite nan modil solè a oswa panèl men yo pran plis enèji solè pou chak modil. Pwogrè de jiska 30% yo prevwa, tou depann de faktè tankou reflèksivite nan sifas tè a, wotè anwo tè a, ang enklinezon ak plizyè lòt. Radyasyon ki resevwa pa modil la konsiste de plizyè konpozan:

1. Dirèk radyasyon soti nan solèy la.

2. Endirèk radyasyon difize ki te koze pa patikil lè, nyaj ak lòt moun.

3. Refleksyon radyasyon soti nan sifas pre modil solè an.

Rejle se radyasyon jeneralman pa pran an kont nan kalkil enèji solè. Mezi difizyon difizyon yo refere a sous radyasyon ki anlè avyon orizontal la. Metòd abityèl la pou mezire radyasyon solè itilize yon piranomèt ki monte orizontal epi sèlman mezire radyasyon anlè avyon orizontal la. Menm nan yon konfigirasyon panche, piranomètr la pa pral mezire radyasyon ki anba avyon mezi a (gade fig. 1).

Fig. 1: Mezi radyasyon solè ak yon piranomèt.

Difizyon radyasyon ka kontribye yon kantite lajan konsiderab nan total radyasyon an, men anpil nan sa a pa pral kaptire nan yon pandye oswa orizontal monte modil. Inclinaison modil la ogmante entansite a nan radyasyon dirèk men blòk sou yon gwo pòsyon nan radyasyon endirèk la. Difizyon radyasyon se izoptropik nan lanati, sètadi li gen menm valè an endepandaman de sous la tandiske reflete radyasyon pral depann de nati a nan sifas ki antoure etalaj la solè, ang lan nan etalaj la ak lòt faktè. Panèl la devan ap resevwa tou de dirèk ak difizyon radyasyon, rapò a depann sou ang lan enklinezon nan panèl la.

Bò dèyè modil la ap resevwa limyè ki soti nan de sous:

·          Toupre simen jaden: reflete radyasyon dirèk ak difize.

·          Difizyon radyasyon: radyasyon ki pa reflete ki sòti dirèkteman nan sous difize.

Sifas diferan reflete limyè a diferan pous ak pwopriyete meditativ yo dekri pa faktè a albedo. Albedo a dekri reflèksivite yon sifas ki pa lumineux - li detèmine pa rapò ant limyè ki reflete nan sifas la ak radyasyon ensidan an. Gade tablo 1 pou kèk valè albedo mezire [2]

Rapò limyè difize a dirèk limyè ap varye avèk kondisyon yo. Anba ba klete akòz nwaj pousantaj la difize limyè yo pral pi wo pase anba kondisyon solèy ak benefis la konpare ak monofacial PV ka Se poutèt sa ka pi wo pase nan kondisyon solèy [5].

Konstriksyon yon modil BF

Konstriksyon selilè

Selil PV monofacial yo anjeneral konstwi ak yon kouch meditativ sou figi dèyè nan selil la yo ki pèmèt pi bon absòpsyon nan limyè tonbe sou sifas la devan. Photons ki pa jwenn absòbe nan kouch devan an ka absòbe nan vwayaj la retounen, se konsa ogmante efikasite nan selil la. Sa vle di ke foton k ap vwayaje nan direksyon opoze a nòmal ka jenere elektrisite epi si foton yo tonbe sou figi dèyè yo ka pèmèt yo antre nan selil la, yo ka itilize efektivman pou jenere elektrisite. Sa a se reyalize pa pasyèlman retire kouch la meditativ, ki tou aji kòm yon kondiktè (gade fig. 2).

Fig. 2: limyè reflete sou dèyè panèl la [3].

Rediksyon nan kouch konduktif nan dèyè nan selil la ogmante rezistans a ak plis Worcester yo oblije nan dèyè nan selil la pase nan devan la pou konpanse pou sa a. Sa redui zòn dèyè selil la disponib nan radyasyon.

Konstriksyon diferan kalite selil PV se pi konplèks pase sa yo montre ak konvèsyon an pa trè senp. Gen lòt etap oblije fè yon selil BF ki travay avèk efikasite. Plizyè desen te parèt ki itilize prensip la BF. Pifò enplike modifikasyon nan selil ki deja egziste, men gen plizyè ki te fèt espesyalman kòm selil BF.

De kalite konstriksyon selil bifacial yo nan itilizasyon komen nan mache a: etewojeksyon an ak pasivate selil la dèyè emeteur (PERC). Selil eteroojeksyon yo itilize monokirèktil Silisyòm pandan ke selil PERC la disponib nan tou de monokòn ak polikristalin vèsyon Silisyòm. Selil Bifacial yo pi konplèks pou fabrike e sa ajoute pou pri modil la.

Efikasite nan ekleraj la dèyè se pi ba pase ekleraj la devan, jan yo montre nan tablo 2. Sa a se lajman akòz zòn nan ogmante okipe pa kondiktè sou dèyè nan selil la konpare ak devan an.

Konstriksyon modil

Monofasyal (MF) panno silisyòm cristalline yo anjeneral antoure nan enkapsulan opak nan dèyè a, men metòd sa a pa ka itilize ak sistèm BF. Modil la dwe gen sifas transparan dèyè ak devan ki bay fòs mekanik. Anplis de sa, selil yo dwe fèmen nan yon kouch materyèl pwoteksyon. Konfigirasyon ki pi komen an te adopte se yon kouch doub nan vè fotovoltaik kloti selil yo ki gen enklizyon nan yon materyèl pwoteksyon polymère.

Swa se yon UV ki reziste materyèl backsheet transparan oswa yon kouch adisyonèl nan glas solè oblije pèmèt limyè a klere sou dèyè yon selil bifacial. Nan pifò ka yo, jan yo montre nan Fig. 4, manifaktirè patisipe pou yon vè-sou-vè pake ki jeneralman amelyore durability jaden kòm konpare ak vè-sou-fim opsyon. Pake vè-sou-vè a se pi rijid, ki diminye estrès mekanik sou selil pandan transpò, manyen ak enstalasyon, osi byen ke estrès akòz kondisyon anviwònman tankou van oswa nèj. Konfigirasyon an tou mwens pèmeyab nan dlo, ki ka diminye pousantaj degradasyon anyèl. Modil Bifacial yo frameless. Elimine ankadreman an aliminyòm efektivman diminye opòtinite pou potansyèl-induit degradasyon (PID) [3].

Fig. 3: Diferans ki genyen ant selil PV mono-vizaj ak bi-feminen.

Doub vè (DG) aliye gen yon kantite avantaj:

·          Rediksyon nan microcracking, delaminasyon ak imidite korozyon.

·          Pi ba tanperati selil.

·          Pa gen degradasyon potansyèl-induit kòm pa gen okenn ankadreman metal ki mande tèr.

·          Pi ba to degradasyon.

·          Pi wo Rating flameproof.

·          Pi wo mekanik fòs ak mwens flexing.

Mache pwodwi yo

Tab 3 lis kèk nan sistèm yo BF ki disponib sou mache a nan moman sa a, ak karakteristik yo.

Paramèt pèfòmans

Yo itilize plizyè paramèt nan endistri a pou dekri karakteristik modil solè BF yo.

Faktè Byalans

Sa a se rapò ki genyen ant bò dèyè a ak efikasite bò devan, oswa rapò a nan devan nan pouvwa a dèyè mezire anba kondisyon tès estanda.

Akò Bifacial

Sa a se plis pouvwa te vin soti nan do a nan modil la konpare ak pouvwa a soti nan devan nan modil la nan kondisyon egzamen estanda. Benefis ki genyen ant deyati yo depann de aliye (estrikti, wotè, ang enklinezon ak lòt moun) ak albedo sifas tè a.

Fig. 4: Konstriksyon yon modil BF vè doub.

Bifacial gain = ( 𝑌 - 𝑌 ) / 𝑌𝑀𝑜

kote:

YB _mwen = pouvwa a soti nan modil la BF.

YM _o = Pouvwa ki sòti nan yon modil MF nan menm kondisyon yo.

Albedo

Sa a se rapò a nan limyè reflete soti nan yon sifas limyè a ensidan ak varye ak kalite sifas diferan.

Fig. 5: Efè wotè sou benefis BF. Albedo 80%, ranje anplasman 2,5 m [4].

Rapò pwoteksyon tè

Sa a se rapò a nan zòn nan tè kouvri pa modil yo PV nan zòn nan tè total okipe pa enstalasyon an. Rapò sa a gen yon efè sou limyè a reflete epi yo ka enfliyanse pèfòmans nan panèl la BF.

Pi gwo aliye nan modil BF

Depi modil bifacial yo absòbe radyasyon solè nan tou de bò yo, yo pèmèt yon varyete de opsyon enklinezon ak enstalasyon ak yo ideyal pou tè ki wo, twa, dezè ak enstalasyon zòn lanèj oswa sou aplikasyon pou dlo. Sistèm monte ki fèt optimize retrodispan a ak refleksyon soti nan twati kay ak enstalasyon tè-mòn ogmante estrikti ki anwo tè a oswa do-kay pran plis gaye oswa reflete limyè.

Wotè estrikti ak espas

Ogmante estrikti ki anwo tè a ogmante kantite radyasyon ki rive nan do panèl la e konsa amelyore pèfòmans lan ak benefis ki gen aspè. Ogmante espas la ant ranje tou amelyore benefis ki genyen ant de sant (gade fig. 6).

Fig. 6: Radyasyon sou vètikal monte BF panèl (Sanyo).

Ogmantasyon ogmantasyon an sanble ap aplike nan yon wotè apeprè 1 m. Ogmante wotè nan estrikti a gen yon efè trè pwononse sou do kay tèt ranje, espesyalman kote twati kay plat yo ap patisipe. Danje a nan ogmante van van kapab yon pwoblèm. Plizyè manifaktirè estrikti aliye yo te pwodwi estrikti ki wo pou tou de tè ak enstalasyon twati.

Pwogrè yo jwenn ak ogmantasyon wotè yo ka itilize yo byen nan estrikti louvri ki gen kalite pakin yo tankou pakin yo ak nan bwat de lè yo louvri, ak zòn amizman ak ospitalite. Ankapsilan transparan pèmèt kèk limyè filtre nan modil la.

Panno BF vètikal oryante

Youn nan aplikasyon yo ki pi enteresan sòti nan etalaj la BF se posibilite pou yon etalaj vètikal monte. Panno BF vètikal monte yo te itilize efektivman nan tan lontan an kòm baryè son ak limyè sou gran wout. Yon panèl monte vètikal okipe anpil mwens espas pase yon panèl orizontal oswa panche. De opsyon egziste, klasik nò-sid oryantasyon ak altènatif bò solèy leve-lwès fè fas a.

Pi bon matche ak demann plas ak pwofil PV jenerasyon pandan tout jounen an, gen yon tandans yo sèvi ak yon oryantasyon panèl bò solèy leve-wès, ki kote mwatye nan panno yo panche bò kote lès yo kreye yon somè jenerasyon nan maten ak nan mwatye ki rete a panche lwès pèmèt pou yon lòt jenerasyon pik nan apremidi a (gade fig. 7). Sa a pwofil doub-pik ka pi byen matche ak itilize elektrisite plas, espesyalman pou enstalasyon rezidansyèl ak komèsyal yo.

Fig. 7: chak jou modèl radyasyon sou lès-wès modil BF [5].

Apwòch sa a orijinal ka ale yon sèl etap pi lwen si vètikal monte lès-wès modil fas a yo te itilize, ki ta plis pase halve kantite modil ki nesesè pou yon enstalasyon ekivalan. Sa a konfigirasyon ta ankò pwodwi de jenerasyon tèt, men ta tou benefisye de limyè a plis difize k ap antre nan modil la. Panno BF pèmèt yon vètikal monte lès-wès oryantasyon ak potansyèl bay pi wo pwodiksyon enèji pase panno monofacial.

Nan oryantasyon nò-sid la, panèl la devan resevwa radyasyon dirèk ak difize ak dèyè nan panèl la resevwa difizyon radyasyon. Nan oryantasyon lès-lwès la ak kote opoze fè fas a lès ak lwès, tou de bò yo resevwa radyasyon dirèk ak reflete nan diferan moman nan jounen an (gade fig. 7). Nan premye sit la, metòd la aliye sanble ap rezèvwa, tankou nan mitan jounen an, solèy la se nan ang dwat panno yo epi ta dwe gen okenn pwodiksyon. Pwodiksyon enpòtan se akòz lefèt ke tou de sifas devan ak dèyè ap resevwa maksimòm kantite radyasyon difize e reflete.

Radyasyon yo resevwa pa yon modil pral depann nan yon gwo limit sou reflectivity la (albedo) nan objè ki tou pre ak tè a. Sa a se patikilyèman enpòtan pou modil vètikal alantou midi nan ete, lè solèy dirèk gwo bout bwa ki pi entans men lè ang solèy la vle di ke solèy la gwo bout bwa dirèk resevwa pa modil yo se relativman ti. Yon panèl bifacial vètikal redwi pousyè ak nèj akimile ak bay de tèt pwodiksyon pandan jounen an, ak pik nan dezyèm ki aliyen ak demann lan elektrisite pik (al gade Fig. 8).

Fig. 8: Konparezon ant opsyon aliye yo [5].

Youn nan rezon ki pou pwodiksyon enèji pi gwo se ke tanperati a nan lès-lwès modil la se pi ba pandan tan an nan irradiance maksimòm, konpare ak modil la sid oryante. Anpil rezo ak pénétration segondè nan solè gen sipli enèji pandan midi pwodiksyon tan yo pik ak yon mank pandan peryòd la koupe-pik. Chanje tèt yo lè l sèvi avèk oryantal mòn mòn-lwès oryantasyon pou nouvo PV bay yon koub menm plis pwodiksyon enèji (gade fig. 9).

Kandida nan lavni

Malgre ke gen plizyè pwojè lè l sèvi avèk modil BF, pousantaj la nan modil BF nan mache a se piti anpil nan moman sa a, men yo espere ogmante siyifikativman nan lavni kòm plis pwodwi vini nan mache ak plis enstalasyon yo fè. Se amelyorasyon posib pou jiska 30% nan pwodiksyon espere yo dwe byen lwen plis atire pase kèk pwen pousantaj ogmantasyon nan efikasite ki ta ka reyalize ak devlopman teknoloji.

Fig. 9: Espere kwasans nan itilizasyon selil BF [1].

Referans

[1] T Dullweber, et al: "selil solè BEAUX + PERC +: estati aplikasyon endistriyèl ak pèspektiv nan lavni",     atelye bifiPV2017, Konstanz, oktòb 2017.
[2] W Herman: "Karakteristik pèfòmans nan modèl PV bifacial ak etikèt pouvwa" , atelye bifiPV2017, Konstanz, Oktòb 2017.
[3] D Brearly: "Bifacial PV Systems", Solarpro magazine Nimewo 10.2, Mar / Apr '17
[4] Solarworld: " Kijan pou maksimize rannman enèji ak teknoloji bifacial", papye blan SW9001US 160729
[5] EPRI: “Modil PV solè Bifacial”, www.epri.com