A svájci Zürichi Alkalmazott Tudományok Egyeteme (ZHAW) által vezetett tudósok szimulációkat és méréseket végeztek annak érdekében, hogy maximalizálják az energiatermelést kelet-nyugati orientációban.Tetőtéri PV rendszer.
Az egyik kísérleti beállítás a vízszintes egytengelyes követést (HSAT) tartalmazta.napelemes szerelési rendszerkelet-nyugati irányban elhelyezett napelemes panelekkel, atipikusan magas területkihasználással – 90% feletti talajlefedettségi arány (GCR). A HSATPV szerelésa szögeket {{0}} fokra, 0 fokra és 5 fokra állítottuk be.
A kutatók megjegyezték, hogy aTetőtéri PV rendszerbeállítás eltér a HSAT-tólPV szerelésrendszerek, amelyeket általában földre szerelt projektekben telepítenek, és sokkal alacsonyabb GCR-vel rendelkeznek, hogy megakadályozzák a szomszédos modulsorok önárnyékolását. "Tanulmányunkban az a cél, hogy a lapostetőn a területre jutó energiahozamot maximalizáljuk, és nem a fajlagos energiahozamot. Emiatt az alacsony GCR nem ésszerű megoldás" - mondták a kutatók.
A hivatkozástetőtéri PV rendszeregy forgó tetőtéri bifaciális modulrendszer volt, 10 fokos dőlésszöggel, és szintén kelet-nyugati irányban, 0,9-es GCR-rel. A teljesítménymérések a dőlésszögek függvényében készültek.
A szimulációkat PVSyst 7.4-ben végezték, fizikai mérésekkel kombinálva, beleértve egy speciális mérési elrendezést egy miniatűr tesztberendezéssel, amely a németországi Solarc Innovative Solarprodukte GmbH-tól kapható.
„Meglepő módon bebizonyosodott, hogy a vízszintes követés csak kis szögtartományon belül, a magas területkihasználtsággal kombinálva 5%-os további hozamokhoz vezethet” – mondta Hartmut Nussbaumer, a ZHAW fotovoltaikus kutatócsoport vezetője.
A szimulációk és mérések azt mutatták, hogy a referenciarendszerhez képest a javasolt HSAT PV rögzítési elrendezés 5%-kal nagyobb energiatermelést érhet el. Ezenkívül a csoport azt mondta, hogy a megközelítés végül nagyon egyszerű nyomkövetőkre támaszkodhat, amelyek alacsony költséggel gyárthatók. Például azt mondta, hogy a tetőn lévő összes modulsor egyetlen meghajtóval mozgatható, megjegyezve, hogy a jövőbeni kutatások során egy HSAT-rendszert kell telepíteni a tetőre kültéri tesztelés céljából.
Egy másik kísérleti elrendezés a fotovoltaikus rendszer peremén közel függőlegesen elhelyezett reflektorokat tartalmazott. A motorral hajtott reflektorokat a besugárzástól és az időjárási viszonyoktól függően behúzták vagy kihúzták.
A kezdeti eredmények szerint a reflektorok használata 30%-os területspecifikus hozamnövekedést tesz lehetővé a mért napokon. A reggeli vagy esti energiahozam „jelentősen” javult. A kutatók azt is megjegyezték, hogy a további dinamikus vagy statikus reflektorok növelhetik a kollektormező besugárzását, és ezáltal növelhetik az energiahozamot.
"A kutatás során a fő kihívások a viszonylag kis hozamnövekedés szimulálása és mérése voltak, amelyek együttesen nagy hatással vannak a rendszeradaptációk jövedelmezőségére" - mondta Nussbaumer.
Megjegyezve, hogy mind a HSAT-rendszerek, mind a lapostetők reflektorai hatékonyak, a kutatók azt mondták, hogy a változatok elterjedtebbé válásának esélye "a költséghatékonyságtól függ".
A jövőben a kutatók időfüggő vezérelhető reflektorokat fognak vizsgálni, hogy növeljék az energiahozamot az adott energiaigényen vagy az időben változó villamosenergia-árakon alapuló időbeli korrekciókkal, valamint a kezdeti beruházási és a nyomkövető rendszer karbantartási költségeire vonatkozó költségtanulmányok mellett.
