Fonte: eedesignit
A alta precisão dea nova estrutura de simulação em comparação com as abordagens existentes vem do fato de que a estrutura não apenas calcula o rendimento de energia de células e módulos individuais com base em condições meteorológicas locais e variáveis, mas também leva em conta a iluminação de dois lados e a maneira como é influenciado por estruturas de módulos, geometria dos componentes do sistema e albedo variável.
Para permitir a implementação de simulações ópticas avançadas (usando o traçado de raios) no nível do sistema, também foi tomado um cuidado especial para otimizar o fluxo computacional: apesar de fornecer informações mais detalhadas e precisas, a solução da imec combina com os concorrentes em termos de velocidade.
Os sistemas fotovoltaicos bifaciais podem gerar anualmente de cinco a 20% mais eletricidade do que suas contrapartes monofaciais tradicionais com pouco ou nenhum custo extra. Devido a esse benefício, as instalações fotovoltaicas bifaciais estão ganhando participação de mercado. No entanto, as limitações das atuais ferramentas de simulação para determinar com precisão o rendimento esperado de energia podem dificultar a implantação.
Embora as ferramentas de simulação de rendimento comercial existentes e as abordagens usadas para o projeto de usinas fotovoltaicas tenham se tornado cada vez mais precisas para os módulos solares monofaciais de silício padrão, suas estimativas para sistemas bifaciais ainda incluem altas margens de erro.
O cálculo do rendimento energético dos módulos solares bifaciais é mais desafiador porque a geração de energia a partir da luz recebida na parte traseira depende de muitas variáveis difíceis de determinar e podem variar durante o dia, como sombreamento automático, geometria da planta, estrutura de montagem, solo albedo (= a porcentagem de luz solar refletida pelo solo na parte traseira do módulo fotovoltaico).
Além disso, a não uniformidade na iluminação traseira causa uma geração total de energia diferente no nível do módulo e, consequentemente, perdas de incompatibilidade elétrica no nível do fio. Isso significa que a configuração das cadeias também desempenha um papel no rendimento global de energia da usina de energia solar.
Philip Pieters, diretor de desenvolvimento de negócios da imec / EnergyVille, declarou: “O fato de estarmos trabalhando em uma solução que pode prever com precisão o rendimento de energia de painéis bifaciais individuais e sistemas inteiros não é apenas importante do ponto de vista de R GG; do ponto de vista, mas esperamos que isso estimule a implementação de módulos bifaciais em campo, reduzindo ainda mais o preço da energia verde.
“Como as atuais ferramentas de previsão de rendimento de energia para a tecnologia bifacial não são tão precisas, os investidores não têm uma boa visão do retorno do investimento, tornando-os hesitantes em dar o passo. Atualmente, estamos na fase final de validação de nossa estrutura de simulação. Uma vez que esteja totalmente disponível, dará aos desenvolvedores de usinas fotovoltaicas mais confiança no ganho bifacial alcançável, permitindo um financiamento mais fácil das usinas bifaciais. ”
Eszter Voroshazi, gerente de módulos e sistemas fotovoltaicos da RGG na imec / EnergyVille, acrescentou: “Uma conquista importante é que nossa ferramenta será capaz de calcular o rendimento de energia de um sistema inteiro, mantendo uma margem de erro baixa da< 5%="" (rmse="" diário),="" mesmo="" em="" cenários="" complexos="" e="" em="" alta="" velocidade="" de="">
“O impacto dos detalhes tecnológicos e da configuração do sistema na não uniformidade na parte traseira dos módulos tem um efeito surpreendentemente importante e pode desencadear grandes perdas de até 40% devido à incompatibilidade entre os módulos; portanto, prosseguimos o desenvolvimento de nossas simulações. combinando uma abordagem baseada na física com técnicas de computação de alto desempenho. Nosso objetivo final é calcular com alta precisão o ganho bifacial no nível do módulo, da corda e do sistema e permitir uma ferramenta de projeto de usina fotovoltaica multiobjetiva e automatizada a longo prazo. ”
A nova estrutura de simulação da Imec já foi validada em nível de módulo no EnergyVille, uma colaboração entre os institutos de pesquisa flamengos KU Leuven, VITO, imec e UHasselt no campo de energia sustentável e sistemas de energia inteligentes e em colaboração com a Universidade do Kuwait. Agora, a estrutura está pronta para ser validada em instalações de grande escala em condições da vida real e em diferentes climas em todo o mundo.
"À medida que a rede está mudando e a participação da energia renovável na produção global de energia está aumentando rapidamente, estimativas e simulações precisas do rendimento energético se tornarão cada vez mais importantes", concluiu Pieters.