Cinco fatores-chave para otimizar usinas fotovoltaicas de dupla face
Projetar e construir uma usina fotovoltaica bifacial não é muito mais difícil do que construir uma usina monofacial. Otimizar uma planta solar bifacial, no entanto, é muito mais complexo. Os ganhos de energia bifacial são sensíveis a muitas variáveis que não afetam as plantas monofaciais, como a proporção entre altura e largura do rastreador e obstruções abaixo do módulo, para citar alguns. Obviamente, o albedo é o parâmetro mais crítico que afeta exclusivamente a produção adicional de energia bifacial. Esses fatores explicam por que sempre haverá algumas diferenças no ganho bifacial entre os sites.
1. Refletância do solo: o albedo em constante mudança
Albedo é uma qualidade adimensional que descreve a proporção ou porcentagem da luz refletida na superfície em relação à irradiância incidente original. Parte do desafio de contabilizar a refletividade da superfície do solo em aplicações bifaciais é que o albedo não é um valor único. Não apenas a magnitude do albedo muda com base na hora do dia ou ano, mas também o espectro do albedo muda com base na cobertura do solo. O espectro do albedo é diferente para grama versus rochas versus neve. Como é impraticável para os desenvolvedores aumentar artificialmente o albedo em aplicativos de campo livre, a meta de otimização do projeto relevante é caracterizar com precisão os valores médios ou mensais de albedo específicos do local.
2. Sombreamento do verso: Obstruções e ganhos de impacto
O design e a orientação do rastreador também têm um impacto significativo nos ganhos bifaciais. Esses fatores incluem:
Forma do tubo de torque
Distância do tubo de torque da parte traseira do módulo
Orientação do poste e do rolamento
Razão altura x largura do rastreador
Espaçamento linha a linha
Fator de vista
Obstruções localizadas entre os módulos e o solo afetarão os ganhos bifaciais. Essas obstruções podem incluir componentes de equilíbrio do sistema, como bandejas de fios, fios fotovoltaicos, caixas combinadoras e assim por diante. A própria estrutura de suporte também contribui para o sombreamento do lado posterior. Ao contrário de albedo, os engenheiros de design de projeto podem influenciar o sombreamento do verso por meio de decisões estratégicas de produto e design.
3. Incompatibilidade de Módulo: A Relevância dos Níveis de Irradiance
No campo, strings de módulos fotovoltaicos são conectados em série para que a mesma corrente elétrica passe por cada módulo. Em um sistema de 1.500 volts, strings de 28 módulos são típicas. Infelizmente, a corrente de saída ideal para atingir a potência de saída máxima pode ser ligeiramente diferente para cada módulo fotovoltaico. O nível da corrente de saída ideal é influenciado por vários fatores, incluindo variações de fabricação, degradação e irradiância. A degradação não uniforme de módulos PV mono- ou bifaciais pode ser causada por degradação induzida por potencial (PID), degradação induzida por luz e temperatura elevada (LeTID), amarelecimento encapsulante e outros fatores.
Para a tecnologia de módulo fotovoltaico bifacial, o nível de irradiância relevante para determinar a incompatibilidade do módulo é a combinação de irradiância frontal e posterior . Na ausência de sombreamento de objetos próximos, como árvores ou fileiras de módulos adjacentes, o nível de irradiância do lado frontal é normalmente consistente entre os módulos. No entanto, a irradiância na parte traseira do módulo é afetada por obstruções entre a parte traseira do módulo e o solo. Minimizar essas obstruções reduzirá as perdas por incompatibilidade.
4. Amarração elétrica: Fonte potencial de incompatibilidade
Em projetos de rastreadores 2P, as cordas elétricas também são uma fonte potencial de incompatibilidade de módulo. Especificamente, não é ideal ter módulos de uma linha superior na mesma sequência elétrica que os módulos de uma linha inferior. Nesse cenário, a intensidade da luz do sol refletida na parte de trás dos módulos varia entre as linhas com base na distância ao solo. Esta não uniformidade de irradiância aumentará os efeitos de incompatibilidade. Da mesma forma, a orientação retrato versus paisagem pode ter um impacto na incompatibilidade com base em se a irradiância não uniforme do lado posterior é perpendicular ou em paralelo com as sequências de células e diodos de bypass.
5. Qualificação do produto: ing the Right Module
O íon módulo fotovoltaico é um dos aspectos mais dinâmicos e críticos no desenvolvimento de um projeto solar. A tecnologia do módulo está evoluindo rapidamente de várias maneiras:
Os fatores de forma e as classificações de potência estão aumentando.
Muitos fabricantes estão aumentando o tamanho do wafer; outros estão usando células de meio corte ou mesmo de terceiro corte.
Os métodos de fiação do circuito interno são diferentes.
Os módulos bifaciais podem ter designs de vidro-vidro ou de folha traseira de vidro.
Os detalhes da lista de materiais (BOM) variam de acordo com o fabricante, a fábrica ou até mesmo o lote.
Módulos bifaciais podem apresentar degradação diferente na frente e atrás, o que impactará os ganhos de energia bifacial ao longo do tempo.
A aquisição do produto certo para um determinado projeto sempre dependerá das condições ambientais específicas do local, bem como dos requisitos de financiamento específicos do projeto. Os Programas de qualificação de produto (PQPs) da PVEL estão focados na avaliação da qualidade dos módulos fotovoltaicos, inversores e sistemas de armazenamento de energia em um conjunto abrangente de testes de confiabilidade e desempenho.
