Еще больше энергии: как работают двухсторонние солнечные панели, в чем особенности установки

Инновационные фотоэлектрические панели способны использовать солнечную энергию как с передней, так и с задней стороны, что позволяет увеличить выработку энергии на единицу площади. О том, как они функционируют, расскажет Фокус.

Исследования показали, что двухсторонние солнечные панели могут значительно увеличить выработку энергии в определенных условиях по сравнению с традиционными односторонними аналогами. Способность таких устройств генерировать энергию с обеих сторон представляет собой многообещающую разработку в оптимизации эффективности фотоэлементов и выработки ими энергии, пишет greenlancer.com.

Как устроены двухсторонние солнечные панели

Двухсторонние солнечные панели являются инновационными благодаря своей уникальной конструкции, которая позволяет им улавливать солнечный свет как с передней, так и с задней поверхности фотоэлектрического модуля. Традиционные солнечные батареи полагаются исключительно на переднюю сторону для преобразования света в электричество.

Способность улавливать свет с разных углов, включая отраженный свет от земли или близлежащих поверхностей, дает двухсторонним панелям преимущество в определенных условиях, особенно в областях с высокоотражающими поверхностями, такими как снег, песок, вода или светлые крыши, стены. Эта повышенная эффективность и универсальность делают устройства привлекательным вариантом для установщиков фотоэлектрических систем, стремящихся максимизировать выход энергии и адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Однако правильная установка таких батарей имеет решающее значение для оптимального выхода энергии.

Где применяются двухсторонние солнечные батареи

• Установка на земле: двухсторонние панели хорошо подходят для наземных солнечных систем, поскольку они могут улавливать солнечный свет, отраженный от грунта и песка, увеличивая выработку энергии. Эти системы позволяют использовать оптимальные углы наклона и высоты, усиливая эффект альбедо. Эффект альбедо относится к отражению солнечного света от земли обратно на заднюю сторону панелей, тем самым увеличивая их общую эффективность.
• Установка на крыше: тут подойдут светлые крыши, или имеющие отражающую поверхность. Это может улучшить отражение солнечного света и еще больше повысить выработку возобновляемой энергии в городских условиях. Используя специальные системы крепления, которые поднимают панели над поверхностью крыши, можно улавливать больше отраженного света снизу.
• Вертикальные установки: когда двусторонние панели установлены вертикально, они могут улавливать солнечный свет утром и вечером, собирая энергию под разными углами, согласно траектории движения солнца. Также вертикальная установка значительно экономит пространство.
• Установка вблизи отражающих поверхностей: двухсторонние панели хорошо работают в средах с сильно отражающими поверхностями, такими как снег, вода или песок. Установка их вблизи водоемов или заснеженных территорий может максимизировать выход энергии за счет использования отраженного солнечного света для производства большего количества солнечной электроэнергии.

Плюсы и минусы двусторонних солнечных панелей

Хотя двухсторонние солнечные панели предлагают повышенный потенциал генерации энергии и универсальность, они также предполагают более высокие затраты, сложность установки и зависимость от факторов окружающей среды, которые обязательно следует учитывать при оценке их пригодности для конкретного проекта.

Плюсы

• Повышенная генерация энергии: панели могут захватывать солнечный свет с обеих сторон, увеличивая выработку энергии до 20% по сравнению с односторонними аналогами. Это делает их более эффективными в определенных условиях, например, когда свет отражается от поверхностей, таких как снег, песок или близлежащие сооружения.
• Универсальность: устройства можно устанавливать в различных конфигурациях, в том числе наклонными или приподнятыми над землей, что может оптимизировать их производительность в зависимости от конкретных условий на месте.
• Повышенная долговечность: многие двухсторонние модули созданы из прочных материалов и оснащены защитными мерами для защиты обеих сторон от факторов окружающей среды, что потенциально продлевает срок их службы. Многие модели показали хорошие результаты в оценочной карте надежности фотоэлементов PVEL 2024 года.
• Более низкая LCOE: при более высокой выработке энергии на определенных поверхностях модули могут привести к более низкой приведенной стоимости энергии (LCOE) в течение срока службы по сравнению с односторонними панелями, что делает их экономически привлекательными в определенных ситуациях.
• Эстетическая привлекательность: безрамные и полупрозрачные двухсторонние панели выглядят визуально привлекательным для некоторых клиентов.

Минусы

• Высокая начальная стоимость: такие панели, как правило, дороже традиционных односторонних из-за более высокой стоимости модулей и более дорогих систем стеллажей. Дополнительные расходы могут отпугнуть некоторых клиентов, особенно тех, кто хочет сэкономить.
• Зависимость от отражающих поверхностей: повышенная выработка энергии двухсторонними фотоэлементами в значительной степени зависит от наличия отражающих поверхностей, таких как светлые почва и близлежащие конструкции.
• Сложность установки: установка может потребовать больше планирования и опыта, чем установка односторонних фотоэлектрических панелей, особенно с учетом таких факторов, как угол наклона, цвет земли, правильное крепление и потенциальные проблемы с затенением. Все эти факторы могут усложнить и сделать дороже процесс установки.
• Ограниченные данные и стандарты: технология все еще относительно нова, так что для нее разработано меньше отраслевых стандартов, существует меньше данных о долгосрочной производительности. В итоге, высока неопределенность относительно надежности и банковской привлекательности таких систем.
• Потенциал загрязнения: устройства могут накапливать грязь и мусор с обеих сторон, что потенциально снижает их эффективность, если их не чистить регулярно. Это может быть сложнее, чем очистка односторонних аналогов.

Советы по установке двухсторонних солнечных панелей

В связи с несколькими факторами установка двухсторонних фотоэлектрических панелей может быть сложнее, чем традиционных. Хотя основные принципы установки остаются схожими, есть некоторые особенности.

• Оптимальная ориентация: ориентация и угол наклона имеют решающее значение для максимального производства энергии. Монтажники должны тщательно оценить условия на месте и расположить панели так, чтобы оптимизировать воздействие солнечного света.
• Качество почвы и отражательная способность: стоит учитывать варианты покрытия почвы и отрегулировать высоту и угол наклона панелей, чтобы максимально использовать отраженный свет.
• Системы крепления: установщики должны выбирать специальные системы крепления, которые поднимают фотоэлементы для оптимизации захвата отраженного света, учитывая альбедо площадки и устойчивость конструкции. Экспертам могут потребоваться системы крепления, специально разработанные для установки двухсторонних солнечных панелей в конкретном месте, что может усложнить процесс.
• Вопросы затенения: затенение с любой стороны может повлиять на производительность. Монтажникам необходимо тщательно оценить потенциальные проблемы затенения и принять меры для минимизации затенения от деревьев, зданий или других панелей.
• Чистка и обслуживание: двухсторонние панели могут накапливать грязь и мусор с обеих сторон, что влияет на их производительность, если их регулярно не чистить. Владельцам следует составить график регулярной очистки и обслуживания, чтобы обеспечить оптимальную выработку энергии.
• Электрическая проводка и соединения: для проводки может потребоваться дополнительное планирование, чтобы обеспечить надлежащие электрические соединения с обеих сторон панели. Подрядчики должны уделять внимание схеме электропроводки и соединениям, чтобы обеспечить эффективное производство энергии и надежность системы во время установки.
• Оптимизаторы мощности: стоит рассмотреть возможность установки оптимизаторов мощности, чтобы максимизировать выработку энергии двусторонними солнечными панелями, обеспечивая оптимальную производительность даже в периоды неравномерного воздействия солнечного света.

Ранее мы писали о том, как зеленая энергетика изменится в 2025 году. Солнечная энергетика будет развиваться благодаря тандемным, двухсторонним и интеллектуальным фотоэлементам, а также новым аккумуляторам, способным хранить чистую энергию Солнца.