Двосторонні панелі серед снігів

За останнє десятиліття ціни на сонячні батареї значно знизилися, тож тепер є економічний сенс впроваджувати їх навіть на глибокій півночі, але існує занепокоєння щодо впливу снігу на виробництво енергії. У той час як сонячні панелі найкраще працюють при більш низьких температурах, панелі, покриті снігом, очікувано вироблятимуть менше енергії. Дослідження, проведене в Західному університеті в Онтаріо, Канада, показує, як подолати втрати від снігу.

Різниця між двосторонніми та звичайними модулями полягає в тому, що двобічні модулі поглинають світло спереду та ззаду, тоді як односторонні збирають сонячне світло лише спереду. У дослідженні аналізували втрати від снігу в цих двох типах систем, використовуючи погодинні дані, включаючи енергію, сонячне опромінення та альбедо, міру розсіяного відображення сонячної радіації.

Дослідники виявили, що, використовуючи двосторонні сонячні модулі, втрати від снігу можна скоротити з двозначних цифр до всього 2% на річній основі. Двостороння сонячна установка мала 19% виграшу в основному від відбиття світла від снігу в порівнянні з традиційними системами.

Дослідження проводилося на парі сонячних електростанцій, які використовували як однолицеві, так і дволицеві модулі, і дані були отримані як влітку, так і взимку для визначення втрати від снігу. Для відстеження снігового покриву на кожен із масивів була спрямована камера. Загалом було проаналізовано 4826 зображень для кожного модуля з листопада 2020 року по березень 2021 року. Кожного дня з 15-хвилинними інтервалами було зроблено 32 зображення. Дослідники використовували обробку зображень для автоматичного визначення та кількісної оцінки снігового покриву на кожному модулі.

Два основні результати цього дослідження полягають у тому, що 1) дволицеві модулі по суті зменшують втрати снігу, оскільки вони допомагають очищати модулі набагато швидше, ніж традиційні модулі, і 2) дволицеві модулі отримують серйозний приріст взимку від снігового альбедо. Результати показали, що втрати монофаціальних панелей від снігу становлять в середньому 33% за зимовий період і 16% на річній основі.

Біфаціальні системи працюють краще, ніж монофаціальні в суворих зимових умовах, оскільки середні втрати від снігу взимку становили 16%, а річні — 2% у найгіршому сценарії. Крім того, взимку дволицева система ставала ефективнішою на 19% порівняно з монолицевою системою.

«Попередні результати свідчать, що дволицеві системи працюють краще, і це дослідження встановило цвях у труну для монолицевих систем на півночі США та Канади. Зрозуміло, що всі сонячні ферми на півночі повинні використовувати двосторонню фотоелектричну енергію», – кажуть дослідники