Jak działają dwustronne panele fotowoltaiczne – Bifacial?

Energia odnawialna staje się jednym z najpopularniejszych źródeł zielonej energii, co sprawia, że innowacje w tej dziedzinie są wręcz konieczne. Producenci paneli fotowoltaicznych prześcigają się w innowacyjnych rozwiązaniach. W tym kontekście, panele bifacial, choć nadal stosunkowo młode na rynku, zyskują na popularności i stają się atrakcyjną alternatywą dla tradycyjnych modułów. Czym charakteryzują się panele bifacjalne? Przyjrzymy się szczegółowo tej przełomowej technologii, która posiada potencjał do radykalnej zmiany sposobu, w jaki korzystamy z energii słonecznej.

Czym są dwustronne panele fotowoltaiczne?

Dwustronne panele fotowoltaiczne, znane również jako panele bifacjalne, to nowoczesna innowacja w dziedzinie energii słonecznej, która umożliwia wydajniejsze wykorzystanie światła słonecznego do wytwarzania energii elektrycznej. Ich unikalność polega na zdolności do produkcji energii elektrycznej z dwóch stron panelu, co oznacza, że mogą one absorbować bezpośrednie promienie słoneczne z góry oraz odbite światło z otoczenia.

Tradycyjne panele fotowoltaiczne posiadają tylko jedną, aktywną fotowoltaiczną stronę. W przypadku paneli bifacjalnych, obie strony panelu są wyposażone w komórki fotowoltaiczne. To pozwala na absorpcję światła nie tylko z góry, ale również z dołu panelu, co jest możliwe dzięki odbiciom od powierzchni, na której są zamontowane, jak na przykład jasnego dachu, betonu czy nawet śniegu. Dzięki temu panele bifacjalne mogą generować więcej energii w porównaniu do paneli tradycyjnych.

Aby panele bifacjalne mógłby spełniać swoją rolę, muszą zostać zainstalowane na powierzchni odbijającej światło. Niezwykle istotny jest tutaj montaż oraz ustawienie odpowiedniego kierunku. Panele muszą mieć dostęp do promieni słonecznych z dwóch stron. Takie usytuowanie najłatwiej uzyskać w przypadku konstrukcji osadzonej na gruncie.

Budowa paneli Bifacial

Budowa paneli bifacialnych, czyli dwustronnych paneli fotowoltaicznych, zawiera kilka kluczowych elementów, które odróżniają je od tradycyjnych paneli fotowoltaicznych:

1. Komórki Fotowoltaiczne z obu stron: Główną cechą paneli bifacialnych, która odróżnia je od klasycznych modułów pv, jest obecność komórek fotowoltaicznych po obu stronach. Te komórki mogą przechwytywać światło słoneczne z obu stron, co zwiększa ich wydajność energetyczną.
2. Przezroczyste Powłoki i Materiały: W przeciwieństwie do konwencjonalnych paneli, które mają jednostronną powłokę ochronną, panele bifacialne często wykorzystują przezroczyste materiały (takie jak specjalne szkła) na obu stronach. Dzięki temu światło może przenikać przez tylną część panelu, co pozwala na dodatkowe zbieranie światła słonecznego.
3. Rama i Konstrukcja Nośna: Ramy paneli bifacialnych są zaprojektowane tak, aby umożliwić maksymalne przechwycenie światła z obu stron. W niektórych przypadkach ramy są minimalizowane lub całkowicie eliminowane, aby zwiększyć ekspozycję na światło z tyłu panelu.
4. Optymalizacja dla Odbicia Światła: Panele bifacialne instaluje się w taki sposób, aby maksymalizować odbicie światła słonecznego od powierzchni pod panelami.
5. Systemy Montażowe: Ze względu na potrzebę ekspozycji obu stron panelu na światło, systemy montażowe dla paneli bifacialnych różnią się od tych stosowanych w tradycyjnych instalacjach. Muszą one zapewnić odpowiednią przestrzeń między panelem a powierzchnią montażu, aby umożliwić przechwytywanie światła od spodu.

Panele dwustronne mogą być bardziej wydajne w warunkach słabego oświetlenia, jak na przykład w pochmurne dni, ponieważ są w stanie lepiej wykorzystać rozproszone światło słoneczne. Ich konstrukcja jest zwykle bardziej wytrzymała i odporna na różne warunki atmosferyczne.

Panele dwustronne a ich wydajność

Według przeprowadzonych do tej pory badań, panele bifacjalne uchodzą za bardziej wydajne w porównaniu z ich tradycyjnymi odpowiednikami. Dzięki wykorzystaniu technologii pozwalającej na dwustronną absorpcję uzyskać nawet 20-25% więcej energii. Głównym czynnikiem, który decyduje o produkcji energii jest to ile światła słonecznego zostanie rzeczywiście odbitego od specjalnej powierzchni. Duży wpływ na wydajność mają także wszelkie elementy zacieniające. Dlatego decydując się na montaż dwustronnych paneli, istotna jest barwa podłoża. Jaśniejsze obszary znacznie lepiej odbijają światło słoneczne.

Ostateczna wydajność paneli zależeć będzie od wielu czynników – obecność zacienienia, kąt nachylenia paneli, rodzaj dachu, występowanie specyficznych uwarunkowań pogodowych czy orientacja instalacji – najlepsza południowa, choć świetnie sprawdzają się także te skierowane na wschód bądź zachód – również muszą zostać wzięte pod uwagę już na etapie projektu.

Systemy montażowe do paneli bifacial

Panele dwustronnie mogą być instalowane na gruncie, jak i na dachach budynków. Ich systemy montażowe różnią się od tych stosowanych w tradycyjnych instalacjach fotowoltaicznych. Głównym celem jest maksymalizacja ekspozycji obu stron panelu na światło słoneczne, co jest kluczowe dla efektywności tych paneli. W porównaniu z panelami jednostronnymi główna różnica sprowadza się do minimalizacji efektu zacienienia tylnej strony modułów, a tym samym użycia nieco innych systemów montażowych. Konstrukcja wsporcza pod panele bifacial musi uwzględniać fakt, że nie mogą one być zacienione od dołu. Drugi ważny aspekt montażu to wysokość montażu paneli, a konkretnie ich odległość od powierzchni odbijającej padające światło. Lepszy uzysk energii zapewnia montaż na wysokim stelażu.

Wady i zalety

Panele bifacjalne, oferując innowacyjne podejście do technologii fotowoltaicznej, przynoszą szereg zalet, ale także niektóre wady. Oto podsumowanie kluczowych zalet i wad tych paneli:

Zalety

• Zwiększona wydajność – Dzięki zdolności do zbierania światła z obu stron, panele bifacjalne mogą generować więcej energii niż tradycyjne panele jednostronne, szczególnie w warunkach, gdzie istnieją znaczne odbicia światła.
• Lepsze wykorzystanie rozproszonego światła – Są bardziej efektywne w warunkach słabego oświetlenia, na przykład w pochmurne dni, ponieważ mogą wykorzystywać światło odbite i rozproszone z różnych kierunków.
• Mniejsza powierzchnia instalacji – Instalacja z modułami bifacial nie wymaga dużej powierzchni oraz materiałów potrzebnych do konstrukcji, ponieważ dzięki swojej budowie może wyprodukować znacznie więcej energii elektrycznej z 1m².
• Dłuższa żywotność – Panele bifacjalne są często wykonane z trwalszych materiałów, co może przyczynić się do ich dłuższej żywotności, dzięki czemu ich użytkowanie na przestrzeni lat jest tańsze.

Wady

• Wyższy koszt początkowy – Panele bifacjalne mogą być droższe w zakupie niż tradycyjne panele monofacjalne.
• Złożoność instalacji – Wymagają specjalnych systemów montażowych i starannego planowania, aby maksymalizować ekspozycję na światło z obu stron.
• Zależność od Warunków Otoczenia: Wydajność paneli bifacialnych znacznie zależy od odbicia światła od powierzchni pod nimi, co oznacza, że w niektórych lokalizacjach mogą nie działać tak efektywnie.
• Ograniczenia w Zakresie Projektowania: Ich dwustronna natura może narzucać pewne ograniczenia projektowe, na przykład w kwestii umiejscowienia i kierunku instalacji.

Podsumowując, panele bifacjalne oferują znaczne korzyści pod względem wydajności i wszechstronności, ale ich efektywność i opłacalność mogą zależeć od specyficznych warunków instalacji i środowiska. Wybór między panelami bifacialnymi a tradycyjnymi powinien być dokonany po dokładnej analizie.

Dlaczego warto rozważyć zakup paneli bifacjalnych?

Panele bifacjalne są postrzegane jako jedna z przyszłych ścieżek rozwoju w branży fotowoltaicznej, ze względu na szereg zalet, które oferują. Ich potencjał do zwiększenia wydajności i elastyczności w generowaniu energii słonecznej sprawia, że są one atrakcyjną opcją zarówno dla nowych instalacji, jak i dla ulepszania istniejących systemów. Prowadzone badania w dziedzinie fotowoltaiki są ukierunkowane na zwiększenie wydajności ekranów, a także maksymalne wykorzystywanie promieni słonecznych. W związku z tym specjaliści uznają moduły bifacial za przyszłość fotowoltaiki. Biorąc pod uwagę lepszą wydajność przy niewielkiej różnicy w cenie, już dziś warto skorzystać z tej technologii przy budowie sieci domowych.

Dzięki dwóm powierzchniom pochłaniającym światło słoneczne, panele bifacjalne pozwalają na produkcję większej ilości energii elektrycznej niż tradycyjne panele słoneczne. Produkcja własnej, ekologicznej energii jest dobrym sposobem na ochronę środowiska i ograniczenie emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Warto pamiętać, że instalacja paneli bifacjalnych może wymagać wyższych inwestycji niż tradycyjne panele słoneczne, ale dzięki wyższej efektywności energetycznej i oszczędnościom na dłuższą metę, może to być dobra inwestycja.

KATA KATALOGOWA jinko bifacial