Fonte: eedesignit
L'alta precisione diil nuovo framework di simulazione rispetto agli approcci esistenti deriva dal fatto che il framework non solo calcola il rendimento energetico delle singole celle e dei moduli in base alle condizioni meteorologiche locali e variabili, ma tiene conto anche dell'illuminazione a doppia faccia e del modo in cui è influenzato dai frame del modulo, dalla geometria dei componenti del sistema e dall'albedo variabile.
Per consentire l'implementazione di simulazioni ottiche avanzate (usando il ray-tracing) a livello di sistema, è stata posta particolare attenzione all'ottimizzazione del flusso computazionale: nonostante fornisca informazioni più dettagliate e accurate, la soluzione imec si adatta alla concorrenza in termini di velocità.
I sistemi fotovoltaici bifacciali possono generare annualmente dal 5 al 20% di elettricità in più rispetto alle loro controparti monofacciali tradizionali con un costo aggiuntivo minimo o nullo. Grazie a questo vantaggio, le installazioni fotovoltaiche bifacciali stanno guadagnando quote di mercato. Tuttavia, i limiti degli attuali strumenti di simulazione per determinare con precisione il loro rendimento energetico previsto potrebbero ostacolare un ulteriore dispiegamento.
Mentre gli strumenti e gli approcci di simulazione della resa energetica commerciale esistenti utilizzati per la progettazione di impianti fotovoltaici sono diventati sempre più precisi per i moduli solari monofacciali standard di silicio, le loro stime per i sistemi bifacciali includono ancora elevati margini di errore.
Il calcolo del rendimento energetico dei moduli solari bifacciali è più impegnativo perché la generazione di energia dalla luce ricevuta sul lato posteriore dipende da molte variabili che sono difficili da determinare e possono variare durante il giorno, come auto-ombreggiatura, geometria dell'impianto, struttura di montaggio, terreno albedo (= la percentuale di luce solare riflessa dal suolo sul lato posteriore del modulo fotovoltaico).
Inoltre, la non uniformità nell'illuminazione posteriore provoca una diversa generazione di energia totale a livello di modulo e conseguentemente perdite di discrepanza elettrica a livello di stringa. Ciò significa che anche la configurazione delle stringhe ha un ruolo nel rendimento energetico globale della centrale solare.
Philip Pieters, direttore dello sviluppo aziendale presso imec / EnergyVille, ha dichiarato: “Il fatto che stiamo lavorando su una soluzione in grado di prevedere con precisione il rendimento energetico dei singoli pannelli bifacciali e di interi sistemi non è importante solo da un amplificatore R GG; punto D di vista, ma prevediamo che stimolerà l'implementazione di moduli bifacciali sul campo, riducendo ulteriormente il prezzo dell'energia verde.
“Poiché gli attuali strumenti di previsione del rendimento energetico per la tecnologia bifacciale non sono così precisi, gli investitori non hanno una buona visione del loro ritorno sugli investimenti, rendendoli titubanti a fare il passo. Siamo attualmente nella fase di validazione finale del nostro framework di simulazione. Una volta che sarà completamente disponibile, darà agli sviluppatori di impianti fotovoltaici una maggiore sicurezza del guadagno bifacciale ottenibile, consentendo quindi un finanziamento più semplice delle centrali bifacciali. "
Eszter Voroshazi, amplificatore R GG; D Manager di moduli e sistemi fotovoltaici presso imec / EnergyVille, ha aggiunto: “Un risultato importante è che il nostro strumento sarà in grado di calcolare il rendimento energetico di un intero sistema, mantenendo un basso margine di errore di< 5%="" (rmse="" giornaliero)="" anche="" in="" scenari="" complessi="" e="" ad="" alta="" velocità="" di="">
"L'impatto dei dettagli tecnologici e di configurazione del sistema sulla non uniformità nella parte posteriore dei moduli ha un effetto sorprendentemente importante e può innescare perdite importanti fino al 40% a causa della mancata corrispondenza tra i moduli, quindi perseguiamo l'ulteriore sviluppo delle nostre simulazioni combinando un approccio basato sulla fisica con tecniche di calcolo ad alte prestazioni. Il nostro obiettivo finale è calcolare con elevata precisione il guadagno bifacciale a livello di modulo, stringa e sistema e consentire uno strumento di progettazione di impianti fotovoltaici multi-obiettivo e automatizzato a lungo termine. "
Il nuovo framework di simulazione di Imec è già stato convalidato a livello di modulo presso EnergyVille, una collaborazione tra gli istituti di ricerca fiamminghi KU Leuven, VITO, imec e UHasselt nel campo dell'energia sostenibile e dei sistemi energetici intelligenti e in collaborazione con la Kuwait University. Ora il framework è pronto per essere validato su installazioni su larga scala in condizioni di vita reale e in diversi climi in tutto il mondo.
"Poiché la rete sta cambiando e la quota di energia rinnovabile nella produzione globale di energia sta aumentando rapidamente, stime e simulazioni accurate della resa energetica diventeranno sempre più importanti", ha concluso Pieters.
