Sveitsiläisen Zürichin ammattikorkeakoulun (ZHAW) johtamat tutkijat suorittivat simulaatioita ja mittauksia, joiden tavoitteena oli maksimoida sähköntuotanto itä-länsi-suuntautuneena.Katolla oleva PV-järjestelmä.
Yksi kokeellisista asetuksista sisälsi horisontaalisen yksiakselisen seurannan (HSAT)aurinkokiinnitysjärjestelmäPV-paneeleilla, jotka on järjestetty itä-länsi-suunnassa epätyypillisen korkealla alueen käyttöasteella – maapeittosuhde (GCR) on yli 90 %. HSATPV-asennuskulmat asetettiin {{0}} asteeseen, 0 asteeseen ja 5 asteeseen.
Tutkijat huomauttivat, ettäKatolla oleva PV-järjestelmäasetukset eroavat HSAT:staPV-asennusjärjestelmät, jotka asennetaan tyypillisesti maahan asennettuihin projekteihin ja joissa on paljon alhaisemmat GCR:t, jotka estävät viereisten moduulirivien itsevarjostumisen. "Tutkimuksemme tavoitteena on maksimoida energian tuotto tasakaton pinta-alaa kohti eikä ominaisenergian tuottoa. Tästä syystä alhaiset GCR:t eivät ole järkevä vaihtoehto", tutkijat sanoivat.
Viittauskatolla oleva aurinkosähköjärjestelmäoli pyörivä katolla oleva bifacial-moduulijärjestelmä, jonka kallistuskulmat olivat 10 astetta ja joka oli myös suunnattu itä-länsi-suunnassa GCR:llä 0,9. Tehomittaukset suoritettiin kallistuskulmien funktiona.
Simulaatiot tehtiin PVSyst 7.4:llä yhdistettynä fysikaalisiin mittauksiin, mukaan lukien erityinen mittauslaitteisto, jossa on pienikokoinen testilaite, joka on saatavana saksalaiselta Solarc Innovative Solarprodukte GmbH:lta.
"Yllättäen on osoitettu, että vaakasuora seuranta vain pienellä kulma-alueella yhdessä korkean alueen käyttöasteen kanssa voi johtaa 5 %:n lisätuottoon", Hartmut Nussbaumer, ZHAW-aurinkosähkötutkimusryhmän johtaja.
Simulaatiot ja mittaukset osoittivat, että vertailujärjestelmään verrattuna ehdotettu HSAT PV -asennus voi saavuttaa 5 % korkeamman energiantuotannon. Lisäksi ryhmä sanoi, että lähestymistapa voisi lopulta luottaa hyvin yksinkertaisiin seurantalaitteisiin, jotka voitaisiin valmistaa alhaisella hinnalla. Se esimerkiksi sanoi, että kaikki katolla olevat moduulirivit voidaan siirtää yhdellä asemalla, ja totesi, että tuleva tutkimus voisi sisältää HSAT-järjestelmän asentamisen katolle ulkona testausta varten.
Toinen kokeellinen järjestely sisälsi lähes pystysuoraan asennetut heijastimet aurinkosähköjärjestelmän reunaan. Moottorikäyttöisiä heijastimia käytettiin sisään- tai ulosvedetyiksi säteilyn ja sääolosuhteiden mukaan.
Alustavien tulosten mukaan heijastimien käyttö mahdollisti 30 %:n aluekohtaisen tuoton kasvun mitattuina päivinä. Energian saanti aamulla tai illalla parani "merkittävästi". Tutkijat totesivat myös, että lisäheijastimet, joko dynaamiset tai staattiset, voisivat lisätä säteilyvoimakkuutta keräinkentässä ja siten lisätä energian saantoa.
"Tutkimuksen tärkeimmät haasteet olivat simuloida ja mitata suhteellisen pieniä tuoton nousuja, jotka yhdessä vaikuttavat merkittävästi järjestelmäsovitusten kannattavuuteen", Nussbaumer sanoi.
Todeten, että sekä HSAT-järjestelmät että heijastimet tasakatoilla ovat tehokkaita, tutkijat sanoivat, että vaihtoehtojen yleistymisen mahdollisuus "riippuu kustannustehokkuudesta".
Jatkossa tutkijat tutkivat aikariippuvaisia ohjattavia heijastimia energian tuoton parantamiseksi ajallisilla säädöillä, jotka perustuvat tiettyyn energiantarpeeseen tai ajan mittaan vaihteleviin sähköhintoihin sekä alkuinvestointeja ja seurantajärjestelmän ylläpitokustannuksia koskevien kustannustutkimusten lisäksi.
