Dwustronne baterie słoneczne (Double bifacial solar panels)

Dwustronne baterie słoneczne zbudowane są z ogniw, które zarówno stroną przednią jak i tylną mogą absorbować energię słoneczną i zmieniać ją na energię elektryczną. Zazwyczaj sprawność konwersji promieniowania słonecznego z przedniej strony takiego ogniwa jest o kilka procent wyższa niż tylnej i sięga 19% (tył ok 13-15%). W pewnych zastosowaniach takie rozwiązanie pozwala uzyskać od 10 - 50 % wyższy uzysk z zainstalowanego wata peak panelu fotowoltaicznego.

Schematyczna budowa dwustronnej baterii słonecznej (Double bifacial solar panels)

Dwustronna bateria słoneczna firmy Panasonic - tył

Dwustronna bateria słoneczna firmy Panasonic - przód

W jakich zastosowaniach warto rozważyć zakup dwustronnych baterii słonecznych?
 

Energetyczne korzyści z zastosowania dwustronnych baterii słonecznych wahają się od 0 - 50% dodatkowego uzysku energetycznego. Dodatkowy uzysk będzie zależał od ilości dodatkowego promieniowania słonecznego, które będzie docierać do tylnej części baterii słonecznej. Warunek ten sprawia, że dwustronne baterie słoneczne to urządzenia do zastosowań specjalnych i BIPV czyli zintegrowanych z budynkiem.

Najlepsze zastosowania.

Ogrodzenia, bariery dźwiękochronne,

Poręcz wykonana z dwustronnych baterii słonecznych źródło: Gamma Solar

Gdy ze względów technicznych bateria słoneczna musi być ustawiona pod kątem 90 stopni do podłoża (np. jest elementem ogrodzenia) zastosowanie dwustronnej baterii słonecznej przyniesie największe korzyści.

1. Po pierwsze z uwagi na dużą ilość promieniowania odbitego docierającego do baterii z obu stron.
2. Po drugie z uwagi na obustronne oświetlenie baterii promieniowaniem bezpośrednim o różnych porach dnia. 

Oświetlenie dwustronnej baterii słonecznej przy pionowym ustawieniu

W takim zastosowaniu przewaga energetyczna baterii dwustronnych rośnie do 50% zwiększonego uzysku energii w stosunku do baterii jednostronnej.

Fasady i przesłony budynków.

Przesłona budynku z baterii słonecznych duża przezierność paneli sprawia że znaczna część promieniowania słonecznego odbijając się od budynku z powrotem trafi w tylną część baterii słonecznej

W przypadku wykorzystania fotowoltaiki jako elementu przesłaniającego przeszkloną elewację budynku czy jako zadaszenia sporo bo 10-30% energii w postaci odbitego promieniowania rozproszonego będzie docierać do tylnej części panelu fotowoltaicznego. W takich zastosowaniach korzyści energetyczne z wykorzystania dwustronnych baterii słonecznych będą mniejsze niż w przypadku pionowego ich ustawienia jednak z punktu widzenia energetycznego są to korzystne rozwiązania.

Wykorzystanie dwustronnych baterii słonecznych w klasycznych instalacjach fotowoltaicznych.

W mojej ocenie w przypadku typowych instalacji czy to umiejscowionych na dachu czy na gruncie zyski z dwustronnych baterii słonecznych w stosunku do rozwiązań klasycznych będą niewielkie lub pomijalnie małe. Po pierwsze ilość dodatkowego promieniowania odbitego docierającego do baterii słonecznej od tyłu w tego typu instalacjach będzie niewielka. Im niższy kąt pochylenia tym ilość promieniowania odbitego docierająca do baterii słonecznej jest mniejsza. Po drugie brak jest możliwości, aby cały łańcuch połączonych baterii słonecznych był równomiernie oświetlany zarówno z przodu jak i z tyłu, co sprawia, że łącząc taki string do inwertera słabsze (niedoświetlone z tyłu moduły) zniwelują cały dodatkowy uzysk. Z uwagi na charakter swojej pracy dwustronne baterie słoneczne powinny znacznie efektywniej współpracować z mikroinwerterami niż klasycznymi przetwornicami.

Fotowoltaika nowe oblicze

Wraz z popularyzacją instalacji fotowoltaicznych wyraźnie widać, że ta technologia szuka swojego miejsca na rynku. Proste zainstalowanie paneli na dachu domu przechodzi powoli do lamusa. Producenci modułów coraz częściej próbują wkomponować instalacje fotowoltaiczne w poszczególne elementy budynku.

Ciekawą propozycję znalazłem ostatnio w ofercie firmy Lumeta.


Wyraźnie widać, że bipv (Building Integrated Photovoltaics) szuka swojego miejsca na rynku a pojawiające się propozycje stają się coraz bardziej ciekawe, możliwe do zaakceptowania dla szerokiego grona projektantów i konsumentów.

PS
Czytałem ostatnio w raporcie EREC (który jest komentowany ostatnio na zaprzyjaźnionym blogu odnawialny) że fotowoltaika może w 2020r może osiągnąć 12% udział w produkcji energii elektrycznej. (polska raczej się do tego wiele nie dołoży).

Zintegrowany system fotowoltaiczny - czy się opłaci ?

Dziś proponuję ciekawy film o domach wraz z zintegrowanymi systemami fotowoltaiczymi i wcale nie w Hiszpanii, lecz w Anglii. Nie są to również wizje typu „solar city”, lecz działające systemy. Chociaż ciągle drogie już opłacalne.
Dom z takim systemem kosztuje ok. 17,000 funtów więcej - dużo, ale procentowo w stosunku do wartości domu koszt systemu to ok. 6%.
Zatem podnosząc koszty budowy zaledwie o 6% uzyskujemy pełną niezależność od zewnętrznej energii elektrycznej. Okres zwrotu to ok. 16lat a żywotność systemu 30. Także przy odsprzedaży taki dom z pewnością uzyska też wyższą cenę – tak czy inaczej nie stracimy.



Jeżeli w pochmurnej Anglii fotowoltaika się opłaca to, czemu w Polsce miałaby się nie opłacać? Popatrzmy na przykład angielski i zastanówmy się czy za kilka lat, gdy taki system będzie ponad połowę tańszy a Polska „węglowa” energia 70% droższa czy takie systemy nie będą wyrastać jak grzyby po deszczu? Trend jest jeden cena energii z paliw kopalnych będzie rosła a cena ogniw PV spadać, gdy linie się przetną, o czym pisałem wczoraj nie będzie żadnego uzasadnienia za rozwojem energetyki węglowej. Zastanawiam się czy polski rząd promujący „czyste” technologie węglowe w imię obrony naszego narodowego bogactwa zastanawia się, że na końcu swoich planów może nie znaleźć chętnego na to bogactwo? Czy olbrzymie koszty poniesione na uruchomienie nowych mocy, które zwrócą się po 40 lat-ach mają obecnie sens? Zwłaszcza, gdy będziemy mieć do wyboru w tej samej cenie energie słoneczną i konwencjonalną czy będzie wielu chętnych na tą drugą?