Zdroj: eedesignit
Vysoká přesnostnový simulační rámec ve srovnání se stávajícími přístupy vychází ze skutečnosti, že rámec nejen vypočítává energetický výnos jednotlivých buněk a modulů na základě místních a proměnných meteorologických podmínek, ale také bere v úvahu oboustranné osvětlení a způsob, jakým je ovlivněny rámy modulů, geometrií komponent systému a proměnlivým albedem.
Aby bylo možné implementovat pokročilé optické simulace (pomocí sledování paprsků) na systémové úrovni, byla věnována zvláštní pozornost také optimalizaci výpočetního toku: přes poskytování podrobnějších a přesnějších informací se řešení společnosti Imec shoduje s konkurencí z hlediska rychlosti.
Bifaciální fotovoltaické systémy mohou ročně vyrábět o 5 až 20% více elektřiny než jejich tradiční monofaciální protějšky s malými nebo žádnými dodatečnými náklady. Díky této výhodě získávají bifaciální fotovoltaická zařízení tržní podíl. Omezení současných simulačních nástrojů k přesnému stanovení jejich očekávaného energetického výnosu však může bránit dalšímu nasazení.
Zatímco stávající komerční nástroje pro simulaci energetického výnosu a přístupy používané pro návrh fotovoltaických elektráren se staly stále přesnějšími u standardních monofaciálních křemíkových solárních modulů, jejich odhady pro bifaciální systémy stále zahrnují vysoké chybové meze.
Výpočet energetické výtěžnosti bifaciálních solárních modulů je náročnější, protože výroba energie ze světla přijímaného na zadní straně závisí na mnoha proměnných, které je obtížné určit a mohou se během dne měnit, jako je vlastní stínování, geometrie rostliny, montážní struktura, země albedo (= procento slunečního světla odrazeného od země k zadní straně fotovoltaického modulu).
Nejednotnost zadního osvětlení navíc způsobuje různé celkové generování energie na úrovni modulu a následně ztráty elektrické neshodnosti na úrovni řetězce. To znamená, že konfigurace řetězce také hraje roli v globálním energetickém výnosu solární elektrárny.
Philip Pieters, ředitel pro rozvoj podnikání ve společnosti imec / EnergyVille, uvedl: „Skutečnost, že pracujeme na řešení, které dokáže přesně předpovědět energetický výnos jednotlivých bifakálních panelů i celých systémů, není důležitá pouze z bodu R& D point pohledu, ale očekáváme, že to bude stimulovat implementaci bifaciálních modulů v terénu, což dále sníží cenu zelené energie.
„Vzhledem k tomu, že současné nástroje pro predikci energetických výnosů pro bifaciální technologie nejsou tak přesné, investoři nemají dobrý přehled o návratnosti svých investic, takže je váhají učinit tento krok. V současné době jsme ve finální fázi validace našeho simulačního rámce. Jakmile bude plně k dispozici, poskytne vývojářům fotovoltaických elektráren větší důvěru v dosažitelný bifakální zisk, což umožní snadnější financování bifakčních elektráren. “
Eszter Voroshazi, ředitel RGG amp; D, PV modulů a systémů ve společnosti imec / EnergyVille, dodal: „Důležitým úspěchem je, že náš nástroj bude schopen vypočítat energetický výnos celého systému při zachování nízkého chybového rozpětí GG. je; 5% (denní RMSE) i ve složitých scénářích a při vysoké rychlosti výpočtu.
„Dopad technologických a systémových konfiguračních údajů na nejednotnost na zadní straně modulů má překvapivě důležitý účinek a může způsobit velké ztráty až o 40% v důsledku nesouladu mezi moduly, proto sledujeme další vývoj našich simulací kombinující fyzikální přístup s vysoce výkonnými výpočetními technikami. Naším konečným cílem je s vysokou přesností vypočítat bifakální zisk na úrovni modulů, řetězců a systémů a umožnit dlouhodobě víceúčelový a automatizovaný nástroj pro návrh FV elektráren. “
Nový simulační rámec společnosti Imec již byl ověřen na úrovni modulů na EnergyVille, což je spolupráce mezi vlámskými výzkumnými ústavy KU Leuven, VITO, imec a UHasselt v oblasti udržitelných energetických a inteligentních energetických systémů a ve spolupráci s Kuvajtskou univerzitou. Nyní je rámec připraven k ověření na rozsáhlých instalacích v reálných podmínkách a v různých klimatických podmínkách po celém světě.
"Vzhledem k tomu, že se síť mění a podíl obnovitelné energie na celosvětové výrobě energie rychle roste, budou stále důležitější přesné odhady a simulace energetického výnosu," dokončil Pieters.
