PV عمودی دو وجهی بهتر از سیستم های PV کج شده در بریتانیا عمل می کند

یک مطالعه یک ساله نشان می‌دهد که سیستم‌های PV پشت بام دو وجهی عمودی می‌توانند از سیستم‌های PV پشت بام کج‌شده معمولی در فصول سال در بریتانیا بهتر عمل کنند.

تحقیقات دانشگاه یورک اولین ارزیابی تجربی یک سیستم PV پشت بام عمودی را انجام داده است که متعلق به متخصصان خورشیدی عمودی نروژی-روی Easy Solar در آب و هوای بریتانیا است. یافته‌های کامل در مقاله «مطالعه جامع کارایی سیستم‌های فتوولتائیک دو وجهی عمودی: مطالعه موردی انگلستان» ارائه شده است که در مجله Scientific Reports منتشر شده است.

این مطالعه عملکرد سیستم فتوولتائیک دو وجهی عمودی Over Easy Solar نصب شده در پشت بام برج فیزیک دانشگاه را ارزیابی کرد. این شامل سلول های ناهمگونی با بازده 22.5 درصدی است و از سنگ ریزه سفید برای تابش نور به سمت عقب سیستم استفاده می کند، چیزی که تنظیمات پنل سنتی قادر به استفاده از آن نیستند.

این سیستم در یک چرخه کامل سالانه در سال 2023 نظارت شد و با یک سیستم PV تک‌وجهی سیلیکونی تک‌بلوری نصب‌شده به‌صورت عمودی و یک سیستم PV تک‌وجهی کج‌شده سنتی مقایسه شد. سیستم Over Easy Solar در ساعات صبح بین ساعت‌های 05:30 تا 09:00 خروجی 26.91 درصد بیشتر از سیستم شیبدار و در ساعات بین 17:00 تا 20:30 22.8 درصد خروجی بالاتری را نشان داد.

Keelin Currivan، مشاور راه‌حل‌های مشتریان بین‌المللی در Over Easy Solar، به مجله pv توضیح داد که چگونه این نتایج مزیت اوج دوگانه ارائه شده توسط PV عمودی دو وجهی را برجسته می‌کند.

کوریوان گفت: «در حالی که پانل‌های کج‌شده سنتی با اشباع در ظهر مشکل دارند، زمانی که شبکه اغلب پر است و قیمت‌ها پایین است، به اوج خود می‌رسد، سیستم دو وجهی عمودی ما تولید را به زمانی که بیشتر مورد نیاز است تغییر می‌دهد.» او افزود که این قله‌ها با جهش‌های مسکونی ناشی از تقاضا برای وسایل نقلیه گرمایشی، آشپزی و برقی همسو هستند و به نوبه خود نیاز به ذخیره باتری و کاهش ازدحام شبکه را کاهش می‌دهند.

سیستم PV دو وجهی عمودی Easy Solar در چهار فصل از هر دو سیستم آزمایشی دیگر بهتر عمل کرد. در تابستان نسبت به سیستم کج سنتی 14.77 درصد افزایش داشت که به 19.32 درصد در بهار، 20.27 درصد در پاییز و 24.52 درصد در زمستان افزایش یافت.

کوریوان توضیح داد: «جهت عمودی هندسه برتر برای اقلیم بریتانیا و ایرلند است زیرا برای خورشید زمستانی با زاویه کم{0} و نور پراکنده بهینه شده است. "حتی در برابر یک سیستم تک صورت عمودی، نسخه دو وجهی 12.45٪ اضافی در زمستان به دست می آورد، که ثابت می کند که گرفتن انعکاس{3}} سمت عقب بسیار مهم است."

در یک روز با عملکرد بسیار بالا، 7 مه، سیستم Over Easy Solar 4.92 کیلووات ساعت تولید کرد که حدود 25.38٪ بیشتر از سیستم کج شده در طول روز انرژی تولید کرد. نویسندگان مقاله تحقیقاتی، مستقر در دانشگاه یورک، اضافه می‌کنند که یافته‌های آن‌ها "بر توانایی بی‌نظیر سیستم PV دو وجهی عمودی برای مهار انرژی خورشیدی به طور کارآمد، بدون توجه به تغییرات فصلی تاکید می‌کند."

نتیجه گیری آنها می گوید: "طراحی آن نه تنها استفاده از زمین را به حداکثر می رساند، بلکه به طور یکپارچه با مناظر معماری مدرن ادغام می شود و ارزش زیبایی شناختی به مزایای عملکردی آن اضافه می کند." فن آوری دو وجهی این سیستم که قادر به جذب تابش خورشید از هر دو طرف است، به طور قابل توجهی بازده انرژی آن را افزایش می دهد و آن را به یک راه حل قوی برای مناطقی با نور خورشید متغیر و محیط های بازتابنده تبدیل می کند.

کوریوان اضافه کرد که بازدهی بالاتر در ماه‌های-با قیمت بالا نیز علیرغم هزینه اولیه بالاتر، منجر به دوره بازپرداخت سریع‌تر می‌شود. او هزینه های اولیه یک سیستم PV دو وجهی عمودی را 1200 پوند (1630 دلار) بر کیلووات در مقایسه با 900 پوند در کیلووات برای یک سیستم سنتی تخمین زد. کوریوان توضیح داد: "افزایش بازده منجر به تخمینی 1221.13 پوند در صرفه جویی سالانه اضافی به ازای هر 1500 کیلووات ساعت پایه در بریتانیا، بر اساس قیمت گذاری GBP0.28/kWh می شود."

سیستم دو وجهی عمودی Over Easy Solar نیز در طول آزمایش تحت شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی قرار گرفت. این سیستم نیروهای بالابر ناچیزی را در سرعت باد تقریباً 98 کیلومتر در ساعت حفظ می‌کند، که کوریوان می‌گوید این یک مزیت ساختاری حیاتی برای مناطق ساحلی{2}}با باد شدید در سراسر بریتانیا و ایرلند است.

Currivan به مجله pv Over Easy Solar گفت که از یافته‌های تحقیقاتی برای توسعه بازارهای بریتانیا و ایرلند استفاده می‌کند. او گفت: "من را شگفت زده کرد که چقدر این سیستم ها برای بازارهای بریتانیا و ایرلند قابل اجرا هستند." در نروژ و آب‌وهوای سردتر، این سیستم‌ها تنها سیستم‌هایی هستند که به دلیل حجم برف قابل دوام هستند، اما حتی در این آب و هوا نیز به چندین نقطه کلیدی، از دستاوردهای فصلی گرفته تا کاهش مشکلات شبکه تا رسیدن به اوج دو برابری، برخورد می‌کند.

اوایل این ماه، Over Easy Solar اولین نصب خورشیدی عمودی روی پشت بام خود را در بازار ایالات متحده نصب کرد. تجزیه و تحلیل مطالعه موردی قبلی این شرکت نشان داد که پانل های عمودی پشت بام قادر به عملکرد بهتر از سیستم های معمولی پشت بام در طول ماه های برفی هستند.