Šaltinis: roedl.com
Be galimybės sumažinti suvienodintas energijos sąnaudas (LCOE), bifacialiniai PV moduliai siūlo naujas įrengimo ir rinkodaros galimybes. Tai, savo ruožtu, turi susijusių privalumų, tokių kaip papildomas derlius ir didesnis galios tankis. Be to, dėl savo specialaus energijos gamybos profilio, vertikaliai montuojami bifacialiniai moduliai suteikia elektros kainos pranašumų tais laikais, kai elektra turi būti parduodama be EEG paramos, ir gali padėti atverti naujas galimybes kitaip neprieinamose vietose.
Pagrindinė informacija
Iš esmės dvipusiai fotovoltiniai (PV) moduliai yra tiesiog PV moduliai, kurių visas galinis kontaktas buvo pakeistas pirštų atspaudų kontaktu. Tai reiškia, kad galinė skydelio dalis taip pat gali būti veikiama saulės spindulių ir gali būti naudojama energijai gaminti. Kiek saulės spinduliuotės gaus skydo galinė dalis, labiausiai priklauso nuo aplinkinio paviršiaus atspindžio ir modulių montavimo būdo. Vadinamoji albedo vertė yra matas, nurodantis, kaip gerai paviršius atspindi saulės spinduliuotę. Pavyzdžiui, albedo vertė yra apytiksliai. 10 % aukštai saulei virš gilaus vandens, 10 % - 30 % pievoms ir iki 75 % - 95 % ką tik iškritusiam sniegui.1Aplinkinio paviršiaus albedo reikšmė yra svarbus derliaus padidėjimo veiksnys (žr2).
Kitas veiksnys yra vadinamasis „bifacialumo koeficientas“, kuris parodo, kiek energijos pagamins galinė plokštės dalis, palyginti su skydo priekiu. Šiuo metu bifacialiuose moduliuose bifacialumo faktoriai paprastai svyruoja nuo 70 % iki 95 %. Pavyzdžiui, 95 % bifacialumo koeficientas reiškia, kad tomis pačiomis sąlygomis galinė dalis pagamins tik 95 % priekinės dalies pagamintos energijos. Tačiau galiausiai svarbu derlingumo padidėjimas, o jei įrenginys yra palankiai išdėstytas idealiomis įrengimo sąlygomis (didelė albedo vertė, pvz., sniegas arba šviesus stogo paviršius, tobula orientacija, jokio šešėlio), galimos derliaus padidėjimas gali svyruoti nuo 30 % iki 50 % per metus3Tačiau Vokietijoje reikėtų tikėtis, kad derlingumo padidėjimas svyruos nuo 5 % iki 15 % per metus, priklausomai nuo sistemos konstrukcijos ir paviršiaus po moduliu.
Pagrindiniai svarstymai apie albedo įtaką derliaus padidėjimui
Inovatyvūs sistemų dizainai
Bifacialiniai moduliai yra ypatingi tuo, kad, be didesnio išeigos, gaunamo iš galinės pusės, šio tipo moduliai taip pat siūlo kitas montavimo galimybes. Be abejo, radikaliausias pokytis, palyginti su įprastomis plokštėmis, yra vertikalus montavimas. Dažniausiai yra plokščių orientacija į rytus/vakarus. Tai reiškia du pagrindinius skirtumus, palyginti su įprastiniu išdėstymu.
Visų pirma, vertikalus išdėstymas apima pakeistą gamybos profilį. Vietoj vieno vidurdienio maksimumo dabar gaminami du pikai: vienas ryte ir vienas po pietų, nors gamyba po vidurdienio išlieka palyginti didelė. Be to, kad kelios panašios elektrinės generuoja 5–10 % didesnį derlių, tikrasis pranašumas yra tai, kad dabar pagaminama daugiau elektros energijos, paprastai didėjant neatidėliotinų kainų kainoms. Vokietijoje ir visame pasaulyje galima pastebėti, kad vis daugiau elektrinių planuojama ar statoma be EEG paramos.4 Šių elektrinių atveju ateityje bus svarbi elektros biržoje kotiruojama elektros kaina. su pelningumu susijusius svarstymus. Lemiamu veiksniu gali tapti fotoelektrinių gebėjimas išvengti vadinamojo „kanibalizacijos efekto“ (ty vidurdienio piko kainos kritimo net iki neigiamų kainų lygio).Ispanijos elektros rinkos analizė aiškiai parodo prieštaringą požiūrį Nesubsidijuojamų elektros kainų problemos pobūdis.5
Įprastas ir vertikalus įrengimas: energijos gamybos profilis ir neatidėliotinos rinkos kainos 2017-05-26; Šaltinis:/Next2Sun
Kitas reikšmingas skirtumas – žemės naudojimo paskirties pasikeitimas. Palyginti su įprastai montuojamomis plokštėmis, vertikaliai montuojamiems bifacialiniams moduliams reikia žymiai didesnio atstumo tarp eilučių, kad būtų išvengta per didelio savaiminio užterštumo. Viena vertus, tai lemia žemesnius žemės naudojimo rodiklius, kita vertus, būtent didesnis atstumas tarp eilių padeda žemei išlikti tinkama naudoti žemės ūkio reikmėms bent jau su tam tikrais apribojimais. Galiausiai žemės ūkio produktyvumo palaikymas reiškia galimybę sumažinti žemės nuomos kaštus, lyginant su tradicinėmis elektrinėmis, taigi ir galimybę įveikti didėjančią žemės vartojimo problemą, remiantis naujovišku bendradarbiavimo modeliu. Kadangi projektų vystytojai, parduodami elektrinę, dažniausiai siekia maksimalios instaliuotos galios, kad optimizuotų maržas, ši koncepcija bus įdomesnė energijos tiekėjams. Taigi galima išsklaidyti populiarias abejones dėl žemės vartojimo. Čia įdomi idėja bendradarbiauti su žemės ūkio kooperatyvais, kuriems priklauso dideli žemės plotai, pvz., Rytų Vokietijoje.
Kitas vertikalaus montavimo privalumas yra nuostolių, atsirandančių dėl sniego nusėdimo, sumažinimas
modulių paviršius. Be to, pirminių tyrimų duomenimis, taršos nuostoliai yra žymiai mažesni (tai aktualu dykumose).6
Bifacialinių modulių tinkamumas naudoti tam tikro tipo elektrinėse priklauso ne tik nuo to, kad naudojamos abi plokštės pusės, bet ir nuo stiklo-stiklo modulio skaidrumo. Taigi jie labiausiai tinka montuoti automobilių prieangiuose, ant triukšmo barjerų, kaip pastatų elementai, plaukiojančiame PV7, o taip pat ir minėtame Agro PV.
Išlaidų ir pajamų struktūra
Palyginimui, atliekant sąnaudų ir pajamų struktūros analizę, atsižvelgiama į įprastą optimaliai pakreiptų, į pietus nukreiptų fotoelektrinių projektą.
Dėmesingas skaitytojas jau padarys išvadą, kad bifacialiniams moduliams montuoti reikia mažiau modulių dėl didesnės specifinės išeigos. Tai sumažina įrengimo, BoS ir žemės nuomos išlaidas.
Tačiau modulių kainos yra didesnės, šiuo metu apie 10 %, kurios ilgainiui taip pat gali susilyginti. Taip yra todėl, kad gamybos procesas yra labai panašus į įprastų modulių3. Šiuo metu pasauliniai gamybos pajėgumai yra labiau orientuoti į monofacialinius modulius. Todėl kainų mažinimo efektas, atsirandantis dėl masto ekonomijos, dar neturėjo tokio stipraus poveikio bifacialiniams moduliams.
Tačiau kiekvienu konkrečiu atveju reikėtų išnagrinėti, kokio tipo modulį ir kokį diegimo būdą pasirinkti atskiriems projektams. Jeigu elektra parduodama ne pagal EEG schemą, tikslinga – be LCOE nustatymo – parengti ilgalaikę elektros kainos prognozę pagamintos elektros energijos vertei nustatyti.
Vertikaliai montuojamų bifacialinių modulių atveju specifinės investicinės išlaidos yra apytiksliai. 10 % - 20 % didesnės, o žemės nuomos išlaidos yra maždaug dvigubai didesnės dėl didesnio žemės poreikio. Žemės nuomos kaštų atveju galimas išlaidų sumažinimas, priklausomai nuo to, ar žemės sklypas tinkamas žemės ūkio reikmėms ir ar galimas tolesnis jo naudojimas. Priešingai, bifacialiniai moduliai siūlo apytiksl. Nuo 5 % iki 10 % didesnis derlius ir didesnės pajamos iš elektros energijos pardavimo aukštesnių elektros kainų metu. Be to, tikimasi, kad stiklo-stiklo modulių naudojimas leis ilgiau tarnauti
gyvenimą.9
Teigiama dviveidės rinkos dalies prognozė
Daroma prielaida, kad bifacialiniai moduliai išaugs visame pasaulyje. Prognozės svyruoja nuo 20 proc
202610 iki 40 % 2025 m.11Be kainų skirtumo, sunkumų kyla ir dėl to, kad bifacialinio STC klausimas dar neišspręstas. Kitos problemos yra plokščių galinės dalies valymas ir karštų taškų atsiradimas dėl tvirtinimo konstrukcijos. Teigiama yra tai, kad bifacialinių modulių pristatymo laikas normalizavosi, o derliaus modeliavimas suteikia patikimas vertes.
Išvada: dvipusės fotovoltinės elektrinės su nauju sistemos dizainu ir verslo dėklais
Bifacialiniai PV moduliai generuoja daugiau energijos tame pačiame modulio paviršiuje per saulės energija aktyvią skydelio galinę dalį dėl aplinkinio paviršiaus atspindžio. Kai įrengimo ir BoS sąnaudos yra vienodos, tai lemia didesnį derlių, kuris paprastai viršija didesnę bifacialinių modulių kainą. Be to, bifacialiniai moduliai yra iš anksto skirti naudoti triukšmo barjeruose, plaukiojančiose PV elektrinėse ir montuojami vertikaliai.
PV sistemos. Kadangi su vertikaliai sumontuotomis elektrinėmis žemė ir toliau gali būti naudojama žemės ūkio reikmėms, tai pašalina prieštaringą žemės vartojimo klausimą.12ir taip padidinama galimybė gauti atitinkamus leidimus. Tuo pačiu šio tipo elektrinių gamybos profilis žada didesnę grąžą elektros biržoje, o tai ypač patrauklu ne pagal EEG paramos schemą eksploatuojamų elektrinių atveju. Todėl iš esmės bet kokiu atveju patartina būsimuose projektuose apsvarstyti bifacialinius PV modulius ir jų vertikalų montavimą.
________________________________________________________________
1 Dobos, E. (1996) „Albedo“, Inžinerija (Londonas), 237(7), p. 21. doi: 10.1081/E-ESS
2 Dupeyrat ir kt., 2014; Bifacialinio PV derliaus albedo priklausomybės tyrimai
3 Guo, S., Walsh, TM ir Peters, M. (2013) „Vertikaliai montuojami bifacialiniai fotovoltiniai moduliai: visuotinė analizė“, Energy, 61, p. 447–454. doi:10.1016/j.energy.2013.08.040
Yusufoglu, UA, Pletzer, TM, Koduvelikulathu, LJ, Comparotto, C., Kopecek, R. ir Kurz, H. (2015a) „Metinio bifacialinio gydymo efektyvumo analizė
moduliai ir optimizavimo metodai“, IEEE Journal of Photovoltaics, 5(1), p. 320–328. doi: 10.1109 / JPHOTOV.2014.2364406
Shoukry, I. (2015) Bifacialiniai moduliai – modeliavimas ir eksperimentas. Štutgarto universitetas
4 https://www.pv-magazine.de/2019/03/04/enbw-plant-photovoltaik-anlagen-mit{-400-megawatt-ohne-foerderung-in-deutschland/
5 https://www.pv-magazine.de/2019/03/01/photovoltaik-in-spanien-kurzer-ueberblick-ueber-einspeisetarife-sowie-projektentwicklung-und-finanzierung-von-freiflaechenanlagen/
6 Rabanal-Arabach, J., Mrcarica, M., Schneider, A., Kopecek, R. and Heckmann, M. (2016) „The Need of Frameless Mounting Structures for Verical Mounting of Bifacial PV Modules“, 32nd EU PVSEC
7 „Plaukiojantis PV – Schwimmende Photovoltaikanlagen als neuer Trend“ (EnEws: Ausgabe 2019 m. vasario mėn.)
8 Remiantis PV Magazin internetiniu seminaru 2018-10-25; Skaidrės abrufbar adresu: https://16iwyl195vvfgoqu3136p2ly-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2018/10/2018-10-25-Bifacial-Webinar-SOLTEC.pdf
9 Kitą 2 sekmadienį
10 Tarptautinis fotovoltinės energijos technologijų veiksmų planas (ITRPV), 2019 m. kovo mėn. [Daten für "true bifacial"]
11 https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-05-17/watch-out-for-double-sided-solar-panels-takeing-off-in-china
12 https://www.pv-magazine.de/2019/03/04/fdp-politiker-photovoltaik-anlagen-in-unseren-regionen-sind-verbrechen-an-der-menschheit/
