ENGINEERINGNET.BE - De hoge nauwkeurigheid van het nieuwe simulatiekader in vergelijking met bestaande benaderingen komt doordat het model niet alleen de energieopbrengst van de afzonderlijke cellen en modules berekent op basis van lokale en variërende weersomstandigheden, maar ook rekening houdt met de dubbelzijdige verlichting en de manier waarop die wordt beïnvloed door moduleframes, de geometrie van systeemcomponenten en albedo-variaties.
Om de implementatie van geavanceerde optische simulaties op systeemniveau mogelijk te maken, werd ook speciale aandacht besteed aan het optimaliseren van de berekeningssnelheid: hoewel er meer gedetailleerde en nauwkeurige informatie wordt gegeven is de snelheid van onze oplossing gelijkaardig aan die van concurrenten.
Bifaciale PV-systemen kunnen jaarlijks 5 tot 20% meer elektriciteit genereren dan hun traditionele monofaciale tegenhangers tegen weinig of geen extra kosten. Door dit voordeel winnen dubbelzijdige PV-installaties marktaandeel. De beperkingen van de huidige simulatietools om hun verwachte energieopbrengst nauwkeurig te bepalen, zouden echter een verdere uitrol in de weg kunnen staan.
Hoewel de bestaande commerciële energieopbrengstsimulatietools en -benaderingen die worden gebruikt voor het ontwerpen van PV-energiecentrales steeds preciezer zijn geworden voor standaard monofaciale siliciumzonnepanelen, hebben hun schattingen voor bifaciale systemen nog steeds hoge foutmarges.
Het berekenen van de energieopbrengst van bifaciale zonnemodules is uitdagender omdat de energieopwekking uit licht dat wordt ontvangen aan de achterzijde afhankelijk is van vele variabelen die moeilijk te bepalen zijn en die gedurende de dag kunnen variëren.
Bovendien veroorzaakt ongelijke achterverlichting verschillende opbrengsten in de module en daardoor ook elektrische mismatchverliezen op stringniveau. Dit betekent dat de stringconfiguratie ook een rol speelt in de energieopbrengst.
Philip Pieters, business development director bij imec/EnergyVille: "Het feit dat we werken aan een oplossing die de energieopbrengst van zowel individuele bifaciale panelen als complete systemen nauwkeurig kan voorspellen, is niet alleen belangrijk vanuit een R&D-oogpunt, maar we verwachten ook dat dit de implementatie van bifaciale modules zal stimuleren en daardoor een verdere verlaging van de prijs van groene energie zal veroorzaken."
Eszter Voroshazi, R&D manager PV modules en systemen bij imec/EnergyVille: "Een belangrijke prestatie is dat onze tool in staat zal zijn om de energieopbrengst van een volledig systeem te berekenen, met behoud van een lage foutmarge van <5%, zelfs in complexe scenario's en met hoge berekeningssnelheden."
Dit nieuwe simulatiekader werd al gevalideerd op moduleniveau bij EnergyVille en in samenwerking met de Kuwait University en is het simulatiekader klaar om te worden gevalideerd op grootschalige installaties in real-life omstandigheden en in verschillende klimaatomstandigheden in de hele wereld.
(bron: imec/EnergyVille)
