A napelemek terjedésével párhuzamosan a villamos energia egyre olcsóbbá válik napközben, az esti és reggeli órákban viszont inkább emelkedett az ára az utóbbi években, ezért egyre több beruházó választja a kelet-nyugati tájolású, függőlegesen telepített (vertikális) naperőműveket. Ezeknek nemcsak a termelési profilja igazodik jobban a villamosenergia-piaci viszonyokhoz, de az adott földterület művelését is lehetővé teszik, cserébe viszont az éves hozamuk alacsonyabb. Megfigyelték azonban, hogy a hozamcsökkenés kisebb annál, mint ami a standard modellek szerint a panelek tájolásából és dőlésszögéből következne. Az Alkalmazott Tudományok Hollandiai Kutatási Szervezetének (TNO) kutatócsoportja egy sor tesztet és szimulációt végzett annak megértésére, hogy a függőleges PV-rendszerek miért teljesítenek jobban, mint a hagyományos módon telepített társaik, és végül arra jutottak, hogy a vertikális erőművek üzemi hőmérséklete sokkal alacsonyabb, ami pozitív hatással van a teljesítményükre. „Bár konferenciákon és workshopokon beszámoltak már a függőlegesen telepített kétoldalú napelemek vártnál jobb teljesítményéről, nem láttunk olyan publikációt, amely kimutatta volna, hogy ez sokkal alacsonyabb üzemi hőmérséklettel jár együtt, mint amit a [hagyományos] fix dőlésszögű napelemek esetében várnánk azonos teljes besugárzási teljesítmény mellett” – mondta el a tanulmány szerzője, Bas B. Van Aken a PV-Magazine-nak. „Ez az alacsonyabb üzemi hőmérséklet pozitív hatással van a kapocsfeszültségre, és ezáltal a teljes energiatermelésre.”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 Az EPJ Photovoltaics című szaklapban megjelent „Thermal model in digital twin of vertical PV system helps to explain unexpected yield gains” című tanulmányban Van Aken és kollégái kifejtették, hogy a feszültséget a fény mennyisége és a napelemek hőmérséklete egyaránt befolyásolja. A besugárzás intenzitásának növekedésével a feszültség logaritmikusan nő, míg a hőmérséklet növekedésével a feszültség csökken, jellemzően 0,3-0,4%-kal Celsius-fokonként. A középső grafikonon jól látható, hogy a napelemek 25 Celsius-fokon képesek a névleges teljesítményük 100 százalékát nyújtani, e hőmérséklet fölött csökkenni, alatta pedig növekedni fog a teljesítményük. Kép: Rejtő János villamosmérnök – Napelemek általános jellemzése, fajtái, működési elvük, napelemes kiserőművek rendszerfelépítése. „Egy szabványos rendszer esetében az intenzív besugárzási körülmények között a [többlet] fény miatti növekedést ellensúlyozza a magasabb üzemi hőmérséklet miatti teljesítménycsökkenés” – hangsúlyozta Van Aken. „A függőleges rendszer esetében azonban megfigyeltük, hogy a működési hőmérséklet nem nő annyira, és a feszültség növekedése és csökkenése többé-kevésbé kiegyenlítődik.” A csoport a modellezéshez „digitális ikreket” használt, amelyek egy valós napelemes rendszerből és azok virtuális másolatából álltak össze. A megoldást általában a naperőművek üzemeltetéséhez és karbantartásához szokták használni. „A digitális változat az időjárási és egyéb környezeti adatok idősorai alapján utánozza a PV-panelek teljesítményét. A szimulált értékeket összehasonlítjuk a megfigyelt adatokkal” – magyarázta a kutató. Méréseiket a hollandiai Pettenben, a TNO létesítményei közelében található vertikális naperőműben végezték el. A kelet-nyugati irányú rendszer kilenc sort tartalmaz, amelyek egyenként nyolc darab 315 W-os kétoldalú modullal vannak felszerelve, a modulsorok közötti távolság pedig 2 m, 4 m, illetve 6 m. A rendszerben elhelyezett 72 modulból 60 n-típusú M2 TOPCon cellákat használ. Valamennyi panelt az izraeli székhelyű Solaredge által szállított teljesítményoptimalizálóval szerelték fel. Kép: TNO A mérések során megállapították, hogy a függőlegesen elhelyezett, kelet-nyugati tájolású panelek a környezetükhöz képest csak feleannyira melegednek fel, mint a hagyományos módon felszerelt modulok, és ez a kutatók szerint 2,5%-kal magasabb éves energiahozamot eredményezett a szimulációkhoz képest. Magyarul, egységnyi mennyiségű fényenergia mellett 2,5%-kal nagyobb termelést tudtak elérni, mivel a déli napsütés oldalról éri a paneleket, amelyek így kevésbé melegednek fel, és hatékonyabban tudnak termelni. „Arra számítunk, hogy ez a hatás Hollandiában 2-3%-kal növeli az éves villamosenergia-hozamot, az alacsonyabb üzemi hőmérséklet lassító hatással van a degradációs mechanizmusokra, és a hatás jelentősebb lehet a magasabb besugárzási viszonyokkal rendelkező helyszíneken” – összegezte Van Aken az eredményeket. Mennyivel növeli meg a napelemek téli hozamát, ha függőlegesen telepítjük őket? dr. Papp László (Sol Invictus)Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás. Google hírek iratkozz fel! Heti hírlevél iratkozz fel! Kővédő fólia védd az autód!
