Cinque fattori chiave per l'ottimizzazione delle centrali fotovoltaiche bifacciali
Progettare e costruire una centrale fotovoltaica bifacciale non è molto più difficile che costruire una centrale elettrica monofacciale. L'ottimizzazione di un impianto solare bifacciale, tuttavia, è molto più complessa. I guadagni di energia bifacciale sono sensibili a molte variabili che non influiscono sulle piante monofacciali, come il rapporto altezza-larghezza del tracker e gli ostacoli sotto il modulo, per citarne alcuni. Naturalmente, l' albedo è il parametro più critico che influisce in modo univoco sui rendimenti energetici bifacciali aggiuntivi. Questi fattori spiegano perché ci saranno sempre alcune differenze nel guadagno bifacciale tra i siti.
1. Riflessione del terreno: l'albedo in continua evoluzione
L'albedo è una qualità adimensionale che descrive il rapporto o la percentuale di luce riflessa sulla superficie rispetto all'irradiazione incidente originale. Parte della sfida nel tenere conto della riflettività della superficie del suolo nelle applicazioni bifacciali è che l'albedo non è un valore singolo. Non solo l'entità dell'albedo cambia in base all'ora del giorno o dell'anno, ma anche lo spettro dell'albedo cambia in base alla copertura del suolo. Lo spettro dell'albedo è diverso per l'erba rispetto alle rocce rispetto alla neve. Poiché non è pratico per gli sviluppatori aumentare artificialmente l'albedo nelle applicazioni in campo libero, l'obiettivo di ottimizzazione del progetto rilevante è caratterizzare accuratamente i valori di albedo medi o mensili specifici del sito.
2. Ombreggiatura sul lato posteriore: guadagni di impatto degli ostacoli
Il design e l'orientamento del tracker hanno anche un impatto significativo sui guadagni bifacciali. Questi fattori includono:
Forma del tubo di torsione
Coppia la distanza del tubo dal retro del modulo
Orientamento del palo e del cuscinetto
Rapporto altezza-larghezza del tracker
Spaziatura riga per riga
Fattore di vista
Le ostruzioni situate tra i moduli e il terreno avranno un impatto sui guadagni bifacciali. Questi ostacoli possono includere componenti di bilanciamento del sistema, come vassoi portacavi, cavi fotovoltaici, scatole combinatori e così via. La stessa struttura di supporto contribuisce anche all'ombreggiamento della parte posteriore. A differenza dell'albedo, i progettisti del progetto possono influenzare l'ombreggiatura del lato posteriore tramite scelte strategiche di prodotto e decisioni di progettazione.
3. Modulo non corrispondente: la rilevanza dei livelli di irraggiamento
Sul campo, le stringhe di moduli FV sono cablate in serie in modo che la stessa corrente elettrica passi attraverso ogni modulo. In un sistema da 1.500 volt, le stringhe da 28 moduli sono tipiche. Sfortunatamente, la corrente di uscita ottimale per ottenere la massima potenza di uscita potrebbe essere leggermente diversa per ogni modulo FV. Il livello della corrente di uscita ottimale è influenzato da molteplici fattori tra cui variazioni di produzione, degrado e irraggiamento. La degradazione non uniforme dei moduli FV mono o bifacciali può essere causata da degradazione indotta da potenziale (PID), degradazione indotta da luce e temperatura elevata (LeTID), ingiallimento dell'incapsulante e altri fattori.
Per la tecnologia dei moduli FV bifacciali, il livello di irraggiamento rilevante per determinare il disadattamento del modulo è la combinazione di irraggiamento sul lato anteriore e posteriore . In assenza di ombreggiatura da oggetti vicini, come alberi o file di moduli adiacenti, il livello di irraggiamento sul lato anteriore è tipicamente coerente tra i moduli. Tuttavia, l'irraggiamento sul lato posteriore del modulo è influenzato da ostacoli tra il retro del modulo e il suolo. La riduzione al minimo di questi ostacoli ridurrà le perdite di disadattamento.
4. Stringhe elettriche: potenziale fonte di disadattamento
Nei modelli di inseguitore 2P, le stringhe elettriche sono anche una potenziale fonte di disadattamento del modulo. In particolare, non è ottimale avere moduli da una riga superiore nella stessa stringa elettrica dei moduli su una riga inferiore. In questo scenario, l'intensità della luce solare riflessa sul lato posteriore dei moduli varia tra le file in base alla distanza dal suolo. Questa non uniformità di irradiazione aumenterà gli effetti di disadattamento. Allo stesso modo, l'orientamento verticale rispetto a quello orizzontale potrebbe avere un impatto sulla mancata corrispondenza in base al fatto che l'irradiazione sul lato posteriore non uniforme sia perpendicolare o parallela alle stringhe di celle e ai diodi di bypass.
5. Qualificazione del prodotto: ing the Right Module
Lo ione del modulo fotovoltaico è uno degli aspetti più dinamici e critici dello sviluppo di un progetto solare. La tecnologia dei moduli si sta evolvendo rapidamente in molti modi:
I fattori di forma e le potenze nominali stanno aumentando.
Molti produttori stanno aumentando le dimensioni dei wafer; altri usano cellule tagliate a metà o addirittura di terzo taglio.
I metodi di cablaggio del circuito interno differiscono.
I moduli bifacciali possono avere design vetro-vetro o retro in vetro.
I dettagli della distinta base (BOM) variano in base al produttore, alla fabbrica o persino al lotto.
I moduli bifacciali possono mostrare un degrado diverso sulla parte anteriore e posteriore, che avrà un impatto sui guadagni di energia bifacciale nel tempo.
La scelta del prodotto giusto per un dato progetto dipenderà sempre dalle condizioni ambientali specifiche del sito e dai requisiti di finanziamento specifici del progetto. I programmi di qualificazione dei prodotti (PQP) di PVEL si concentrano sulla valutazione della qualità di moduli fotovoltaici, inverter e sistemi di accumulo di energia attraverso una serie completa di test di affidabilità e prestazioni.
