Двусторонние (Bifacial) солнечные модули

Поделиться ссылкой на статью

Обновлено 7 июля, 2024

Полное руководство по двусторонним солнечным панелям

Содержание скрыть

Двусторонние солнечные панели — это инновационный тип солнечных панелей, которые могут улавливать солнечный свет с обеих сторон, что значительно повышает энергоэффективность. В отличие от традиционных панелей, которые поглощают свет только на одной поверхности, двусторонние панели используют прозрачный задний слой для использования отраженного света из окружающей среды.

Такая двусторонняя конструкция увеличивает выход энергии, делая двусторонние солнечные панели более эффективным и универсальным решением для производства возобновляемой энергии.

В нашем ассортименте есть двусторонние солнечные модули разных производителей. См. наш Интернет-магазин

Навес из двусторонние солнечные панелиПервоначально солнечные панели были в основном односторонними и предназначались для улавливания солнечного света только с одной стороны. По мере роста спроса на более эффективные возобновляемые источники энергии технология развивалась, что привело к разработке двусторонних солнечных панелей.

Это достижение было обусловлено необходимостью увеличить выход энергии без значительного увеличения площади установки. Двусторонние панели используют эффект альбедо, при котором для увеличения выработки энергии используется свет, отраженный от земли или других поверхностей.

Двусторонняя технология не только знаменует собой эволюцию в дизайне солнечных панелей, но и означает шаг к более эффективным и адаптируемым решениям в области возобновляемых источников энергии.

Одними из первых двусторонние солнечные панели начали делать в России на заводе «Солнечный Ветер» в Краснодаре. Использовалась уникальная технология с солнечными элементами n-типа, которая позволяла получать с задней стороны до 80% мощности передней стороны.

Со временем улучшения в материалах, такие как использование прозрачных и более прочных задних листов, а также интеграция передовых технологий фотоэлектрических элементов, еще больше повысили эффективность и долговечность двусторонних панелей. Сегодня эти панели находятся на переднем крае солнечных технологий, предлагая заглянуть в будущее устойчивой энергетики.

Как устроена двусторонняя солнечная панель?

Двусторонняя солнечная панель совершенно отличается и более эффективна, чем традиционная односторонняя солнечная панель, поскольку она производит возобновляемую энергию с обеих поверхностей. 

Односторонние панели, обычно устанавливаемые на крышах, имеют только одну рабочую сторону, обращенную к солнцу, а другую сторону — к крыше здания, вдали от прямых солнечных лучей. 

Напротив, двусторонние модули могут получать солнечный свет с обеих сторон для выработки электроэнергии. Как? В то время как передняя часть панели подвергается воздействию прямых солнечных лучей, задняя часть панели генерирует электричество, используя свет, отраженный от земли или окружающей среды. Именно поэтому двусторонние панели генерируют больше возобновляемой энергии , чем их односторонние аналоги. 

Вы можете использовать двусторонние солнечные панели в условиях, требующих большей энергии. В первую очередь это масштабные проекты типа солнечных ферм. Вы также можете использовать двусторонние панели для жилых и коммерческих помещений, поскольку их можно устанавливать на земле.  

При этом двусторонние панели генерируют больше энергии при установке над поверхностью с высокой отражающей способностью, например, каменистой, песчаной или заснеженной. Они не так хорошо работают на крышах из-за небольшого количества отраженного света.

Двусторонние панели идеально подходят для остекления бассейнов, кровельных павильонов, пергол и беседок. 

01 bifacial scenarios 11 двусторонние,bifacial

Однако стоит отметить, что хотя обе поверхности двусторонних панелей могут поглощать солнечный свет и тепло для производства энергии, передняя сторона является основной и имеет больший КПД, чем задняя. Хотя с двусторонними солнечными панелями в определенных условиях вы можете увеличить выработку энергии на целых 30%, их можно использовать и в обычных применениях, где нет возможности освещать заднюю сторону. Даже в этом случае у двусторонних модулей будет преимущество, так как они обычно имеют меньший температурный коэффициент мощности и меньше нагреваются при прочих равных условиях. Соответственно, больше вырабатывают энергии, даже при освещении только передней стороны. 

Как работают двусторонние солнечные панели?

Двусторонние панели имеют прозрачный задний слой, что позволяет им поглощать свет, отражающийся от земли или других поверхностей.  Конструкция этих панелей делает их более универсальными с точки зрения установки, поскольку их можно устанавливать в различных направлениях для максимального увеличения воздействия солнечного света.

Наиболее эффективно их использование при наличии за солнечными модулями отражающих поверхностей, таких как снег, светлый песок, вода или светлые кровельные материалы. Дополнительному захвату света способствует прозрачный или полупрозрачный задний слой панелей, который позволяет свету проходить сквозь солнечные элементы и отражаться обратно на них.

Двусторонний дизайн также смягчает воздействие затенения и угла солнечного света, обеспечивая более стабильную выработку энергии в течение дня и в разное время года.

Преимущества двусторонних солнечных панелей

Двусторонние солнечные панели

Современные двусторонние солнечные элементы имеют эффективность от 22 до 26%, хотя это зависит от типа и состояния используемых ячеек. Они гораздо эффективнее улавливают солнечный свет, чем односторонние панели. И они особенно полезны в установках с  системой слежения за солнцем.  

Преимуществ двусторонних модулей множество, поэтому разделим их на основные (важные) и второстепенные (которые тоже важны, но не всегда применимы или имеют место быть).

Основные преимущества bifacial солнечных модулей

  1. Двусторонние солнечные панели выдают больше энергии, чем обычные солнечные панели, поскольку и передняя, и задняя поверхности работают на выработку электроэнергии. Двусторонние панели могут генерировать на 5–30% больше энергии, чем их односторонние аналоги ,то есть вы получите больше электроэнергии с каждой панели. Для выработки того же количества энергии, что и односторонние панели, требуется меньше двусторонних панелей. Таким образом, вы можете удовлетворить свои потребности в энергии, используя меньше панелей. 
  2. Двусторонние солнечные панели — отличный выбор, если вы не можете установить панели на крыше. Если при установке задняя часть солнечной батареи будет открыта свету, вы будете получать дополнительную (бесплатную) энергию. 
  3. Исследования показали, что двусторонние солнечные панели, используемые в системах слежения, могут снизить затраты на целых 16%. Дополнительное оборудование BOS (Balance of system) и другие связанные с этим расходы сокращаются, поскольку двусторонние модули генерируют больше энергии в меньшем диапазоне установок.
  4. Двусторонние солнечные панели могут работать под разными углами и ориентациями. Их даже можно установить вертикально под углом 90 градусов, и они при этом будут работать достаточно хорошо.
  5. Уменьшенная деградация. В случае безрамной двусторонней панели солнечные элементы с меньшей вероятностью будут страдать от  деградации, вызванной потенциалом (PID). Кроме того, двусторонние панели без металлического каркаса не требуют заземления, поскольку металлические контакты снаружи отсутствуют.

  6. Более длительные гарантии. Двусторонние солнечные панели часто имеют более длительную гарантию — до 30 лет.
  7. Цена за произведенную единицу энергии. В настоящее время цена за ватт двусторонних солнечных панелей примерно равна цене обычных панелей. При этом цена указывается для мощности передней, основной, стороны панелей, а мощность задней стороны всегда идет бонусом. Для двусторонних панелей указываются обычно 2 мощности — мощность передней стороны (номинальная) и суммарная, теоретически возможная при освещении солнечного модуля одновременно с 2 сторон. Некоторые недобросовестные продавцы выдают суммарную мощность за номинальную, но это не правильно. Паспортная мощность — это та мощность, которую производитель может гарантировать, а мощность с обратной стороны зависит от множества факторов, определяющих какое количество отраженного света попадет на заднюю поверхность. Поэтому вы всегда платите за мощность передней стороны, а не за суммарную. 

Дополнительные преимущества bifacial солнечных модулей

  • Двусторонние панели могут повысить эстетическую привлекательность вашего объекта, если они установлены со вкусом. Двусторонние модули бывают разных конструкций, в том числе бескаркасные. Многие считают полную стеклянную раму более эстетичной по сравнению с односторонними солнечными панелями. Просто не забудьте принять соответствующие меры, прежде чем заменять традиционную кровлю двусторонними панелями во внутренних помещениях, поскольку они могут создать мини-теплицу.
  • В зависимости от того, где вы хотите их использовать, своеобразный дизайн двусторонних панелей делает их пригодными для различных целей, таких как беседки, беседки, навесы и барьеры.
  • Двусторонние солнечные панели со стеклянным покрытием с обеих сторон более долговечны, чем обычные солнечные панели со стеклом только с одной стороны. Они с меньшей вероятностью будут повреждены экстремальными погодными условиями. Некоторые двусторонние панели не имеют рамок и покрыты с обеих сторон закаленным стеклом, они более долговечны. Закаленное стекло устойчиво к атмосферным воздействиям, ультрафиолету и выдерживает высокие температуры и сильный ветер.
  • Грызуны и птицы не могут жить или прятаться под двусторонними солнечными панелями, потому что у них нет одной стороны, опирающейся на поверхности, как у обычных солнечных панелей. 
  • Двусторонние солнечные панели эффективны во время сильных снегопадов. Зимой односторонние солнечные панели обычно покрываются сильным снегопадом, что резко снижает выработку электроэнергии, доступной домовладельцам. Им придется терпеливо ждать, пока снег не очистится от панелей, прежде чем они снова смогут насладиться солнечной системой. Однако двусторонние солнечные панели, даже если передние стороны покрыты снегом, все равно могут генерировать электроэнергию для владельцев, поскольку могут улавливать солнечный свет с задних поверхностей.
  • Как и другие солнечные системы, двусторонние солнечные панели производят чистую и возобновляемую энергию, которая полезна для вас и окружающей среды. Он лишен вредных газов ископаемого топлива, используемого для традиционного производства энергии.

Сравнение двусторонних и традиционных солнечных панелей

Bifacial Solar Panels двусторонние,bifacialПри сравнении двусторонних солнечных панелей с традиционными солнечными панелями наиболее заметная разница заключается в их энергоэффективности и универсальности установки.

Это делает их особенно подходящими для мест с высоким уровнем непрямого солнечного света. Кроме того, двусторонние панели можно устанавливать в различных конфигурациях, например, на возвышении или вертикальной установке, чтобы максимизировать воздействие отраженного света.

Увеличение выработки энергии особенно заметно в районах с высоким уровнем непрямого солнечного света и отражающими поверхностями. Эффективность двусторонних панелей также остается более стабильной в различных погодных условиях и времени суток.

Например, утром и вечером, когда солнце низко, а также в зимние месяцы дополнительный свет, улавливаемый отражениями, вносит значительный вклад в общую выработку энергии.

Это не значит, что у двусторонних модулей нет преимуществ при обычной установке на крыше, там где нет условий для освещения задней стороны. Даже в таком случае у двусторонних модулей есть преимущество перед односторонними, выполненными по такой же технологии, за счет меньшего нагрева солнечных элементов и, как следствие, меньшей потери мощности в реальных условиях работы. 

Такая гибкость установки в сочетании с повышенной эффективностью часто приводит к более высокой окупаемости инвестиций с течением времени, несмотря на первоначальную более высокую стоимость по сравнению с традиционными панелями.

Что такое фактор «двусторонности»?

Коэффициент двусторонности является одним из параметров, используемых для описания работы двусторонних солнечных панелей, и определяется как соотношение эффективности передней и задней солнечной панели, когда они независимо освещаются стандартными 1000Вт/м².

Коэффициент двусторонности (%) = (η спереди / η сзади ) * 100

Коэффициент двусторонности зависит от технологии двусторонних солнечных панелей и обычно колеблется от 70 до 90%, хотя существуют технологии, которые предлагают коэффициент двусторонности до 100%.

pv bifacial rays двусторонние,bifacial
С разрешения: paradisesolarenergy

 

Проектирование и изготовление двусторонних панелей

Ключевые компоненты и материалы

Проектирование и изготовление двусторонних солнечных панелей включает в себя несколько ключевых компонентов, которые отличают их от традиционных панелей. Наиболее важным элементом являются сами солнечные элементы, которые часто изготавливаются из монокристаллического или поликристаллического кремния, известного своей высокой эффективностью и долговечностью.

Прозрачный задний лист, изготовленный из таких материалов, как стекло или прозрачные полимеры, является еще одним важным компонентом. Этот задний лист не только пропускает свет к солнечным элементам, но и защищает панель от вредного воздействия окружающей среды. Каркас двусторонних панелей, обычно алюминиевый, предназначен для поддержки двусторонней конструкции, обеспечивая при этом минимальное затенение на задней стороне.

Кроме того, на обе стороны панели часто наносят антибликовые покрытия, чтобы максимизировать поглощение света и минимизировать потери.

Эти материалы и конструктивные соображения очень важны для достижения высокой производительности и долговечности, ожидаемых от двусторонних солнечных панелей.

Типы технологий двусторонних солнечных элементов

В фотоэлектрической (PV) солнечной системе или солнечном фотоэлектрическом генераторе основным компонентом является солнечная панель. Основным компонентом солнечной панели является солнечный элемент. Солнечная панель представляет собой схему из нескольких солнечных элементов. Кристаллический кремний является наиболее часто используемым полупроводником в солнечных элементах. Добавление фосфора к кремнию приводит к образованию кремния n-типа или отрицательного кремния. Кремний N-типа имеет дополнительные электроны. Кремний P-типа или положительный кремний изготавливается путем добавления бора в качестве примеси. Кремний P-типа имеет дырки или разорванные связи.

Кремний n-типа и кремний p-типа, как объяснялось выше, составляют основу солнечного элемента. Кремний n-типа и кремний p-типа имеют между собой очень тонкий обедненный слой, из-за чего электроны и дырки остаются отдельно. Когда фотоны световой энергии падают на солнечные элементы, электроны и дырки соединяются через внешнюю цепь. Это спаривание электронов и дырок во внешней цепи генерирует постоянный ток. Это происходит в монокристаллических, поликристаллических и других типах солнечных панелей. Это фотоэлектрический эффект, на котором работают солнечные панели.

Односторонние солнечные панели генерируют электричество за счет света, поглощаемого передней частью панели. Это устоявшаяся технология с заданными характеристиками и конструкциями. В двусторонних солнечных батареях в основном используются монокристаллические кремниевые элементы. Двусторонние поликристаллические панели — редкая находка, поскольку низкая эффективность поликристаллических панелей противоречит цели создания двусторонних панелей.

Двусторонние солнечные панели используют все упомянутые выше технологии с более высокой производительностью. PERC+ — это аббревиатура двусторонних модулей с технологией PERC.

Эти технологии представляют собой достижения в области проектирования солнечных батарей, каждая из которых имеет уникальные особенности и преимущества:

  • Задний контакт пассивированного эмиттера (PERC): конструкция PERC повышает эффективность традиционных солнечных элементов. В этой архитектуре к задней части элемента добавляется пассивирующий слой. Этот слой отражает свет обратно в солнечный элемент, обеспечивая большее поглощение света и уменьшая рекомбинацию электронов (когда электроны и дырки рекомбинируют и тратят энергию в виде тепла). Этот процесс повышает общую эффективность солнечной панели, что делает PERC популярным выбором как в односторонних, так и в двусторонних солнечных технологиях. В среднем двусторонние солнечные панели PERC достигают энергоэффективности 19-21% (спереди) и 16-18% (сзади), а двусторонность — 70-80%.
  • Пассивированный задний излучатель, локально-диффузный (PERL): PERL представляет собой разновидность конструкции PERC. Он сочетает в себе преимущества PERC с процессом локального распространения. Проще говоря, это означает, что определенные участки задней части элемента специально обрабатываются для улучшения электропроводности и поглощения света. Это еще больше увеличивает способность элемента преобразовывать солнечную энергию в электричество, что приводит к еще более высокому уровню эффективности, чем у стандартных элементов PERC.
  • Полностью диффузный задний пассивированный излучатель (PERT): PERT, подобно PERC и PERL, включает в себя пассивирующий слой в задней части ячейки. Однако ключевым отличием технологии PERT является то, что рассеивается вся задняя поверхность, а не только отдельные области, как в PERL. Такая конструкция помогает улавливать больше отраженного света и эффективно преобразовывать его в электрическую энергию, что делает элементы PERT весьма эффективными в двусторонних солнечных панелях. В среднем двусторонние солнечные панели PERT достигают энергоэффективности 19-22% (спереди) и 17-19% (сзади), а двусторонность — 80-90%.
  • Гетеропереход с внутренним тонким слоем (HIT). Технология HIT немного отличается. В нем используется комбинация тонких слоев аморфного кремния и кристаллического кремния. Эта уникальная структура обеспечивает очень высокую эффективность, поскольку снижает потери энергии и увеличивает выработку электроэнергии даже в условиях низкой освещенности. Ячейки HIT известны своей высокой производительностью и долговечностью, что делает их лучшим выбором в технологии солнечных панелей. Их эффективность до 25% и двусторонность до 100%!
  • Междигитальный обратный контакт (IBC): технология IBC весьма продвинута и эффективна. В ячейках IBC все электрические контакты расположены на задней стороне ячейки. Такая конструкция устраняет затенение на передней поверхности, позволяя ячейке улавливать больше солнечного света. Это также уменьшает потерю электронов, что приводит к повышению эффективности. Элементы IBC часто используются в высокопроизводительных солнечных панелях из-за их превосходных возможностей поглощения света и преобразования энергии. Их эффективность составляет до 23%, а двусторонность — около 70-80%.
  • Topcon (Туннельный контакт, пассивированный оксидом).
Почему TOPCon — лучший выбор для двусторонних солнечных панелей?

Последние тенденции в области модулей ожидают, что рост рынка будет сосредоточен на солнечных элементах HJT и TOPCon. В отчете Международной технологической дорожной карты фотоэлектрической энергетики (ITRPV) на 2022 год показаны некоторые ожидаемые тенденции на ближайшие 10 лет:

❖ Технология солнечных батарей PERC (пассивированный задний контакт эмиттера) в настоящее время является лидером рынка с долей рынка около 75%. Однако ожидается, что доля монокристаллических ячеек PERC p-типа снизится примерно до 10 процентов в течение следующих 10 лет.

❖ Технология TOPCon N-типа (туннельный оксидно-пассивированный контакт) увеличит свою долю рынка примерно с 10 процентов в 2022 году до 60 процентов в 2033 году, став доминирующим типом пластин. Ожидается, что наибольший рост начнется в 2024 году.

❖ Ожидается, что в течение следующего десятилетия доля HJT N-типа (солнечных элементов с гетеропереходом) увеличится с ~9% (2023 г.) до более чем 25%. Внедрение технологии гетеропереходных элементов по-прежнему сталкивается с трудностями из-за высокой стоимости производства солнечных элементов и несовместимости производственных линий с существующими технологиями.

Преимущества TopCon технологии

  1. Более высокая эффективность: эффективность TopCon может превышать 25%, а максимальная теоретическая эффективность ячеек PERC составляет 24%.
  2. Более низкий температурный коэффициент: температурный коэффициент составляет -0,32%/, что обеспечивает лучшую устойчивость к экстремальным погодным условиям.
  3. Более высокая двусторонняя эффективность : двусторонний коэффициент достигает 85%, что позволяет собирать больше энергии сзади по сравнению с двусторонними модулями PERC.
  4. Высокая двусторонность : более высокая эффективность в условиях низкой освещенности, увеличение выработки электроэнергии в течение дня и улучшение производительности установки с течением времени.
  5. Меньшая деградация PID также влияет на средний срок службы двусторонних солнечных панелей.

Конструкции двусторонних солнечных панелей

  1. Стекло/стекло: Двусторонние панели с двусторонними стеклянными поверхностями структурно прочнее и могут выдерживать более тяжелые нагрузки, чем другие двусторонние или односторонние солнечные панели.
  2. Стекло/прозрачная задняя пленка: передняя сторона покрыта стеклом, а задняя часть защищена прозрачной задней защитной пленкой.

Потенциальные ограничения и недостатки

Хотя двусторонние солнечные панели предлагают множество преимуществ, существуют потенциальные ограничения и недостатки, которые следует учитывать. Одной из основных проблем является зависимость выхода энергии от отражающих поверхностей и условий установки.

  1. Двусторонние солнечные панели не имеют преимуществ при использовании в местах с большим количеством тени или загораживающими зданиями. Их также не имеет смысла устанавливать над темными неотражающими поверхностями, такими как грязь или трава. В районах с низкой отражательной способностью земли или в установках, где задняя сторона панели получает ограниченное количество отраженного света, преимущества двусторонней технологии могут быть уменьшены.
  2. Установка двусторонних солнечных панелей иногда требует больше времени и усилий, чем установка односторонней панели. Двусторонние панели  требуют более сложных методов и требований к установке, чем традиционные панели. Например, обеспечение минимального затенения на задней стороне и оптимизация установки для максимального улавливания света может оказаться более сложной задачей и потребовать специальных знаний.
  3. Двусторонние панели с двусторонними стеклянными поверхностями тяжелее обычных солнечных панелей с задней защитной пленкой из полимера. Их вес затрудняет маневрирование и регулировку. Но это относится к любым солнечным модулям с двойным стеклом. Эта проблема сейчас решается производителями за счет применения больше тонких стекол. Например, у Yungli есть модель double glass bifacial модулей со стеклами толщиной по 2 мм ,которые имеют вес практически такой же, как солнечные модули со стеклом только с одной стороны, но толщиной 3,2 мм (стандарт на сегодня).  
  4. Двусторонние солнечные панели стоят немного дороже, чем односторонние. Однако благодаря эффективности двусторонних солнечных панелей вы, скорее всего, получите более быструю окупаемость своих инвестиций.

Преимущества двусторонних солнечных панелей значительно перевешивают любые их недостатки. Особенно если учесть их повышенную эффективность и возможность более быстрого возврата ваших инвестиций. 

Воздействие на окружающую среду и устойчивость

Воздействие на окружающую среду и экологичность двусторонних солнечных панелей особенно позитивны. Производя больше электроэнергии при тех же затратах, эти панели помогают снизить выбросы углекислого газа, связанные с производством энергии.

Их способность использовать как прямой, так и отраженный солнечный свет означает более эффективное использование солнечной энергии, что приводит к снижению зависимости от ископаемого топлива и сокращению выбросов парниковых газов. Кроме того, прочность и долговечность двусторонних панелей способствуют их устойчивости.

Срок службы этих панелей часто превышает 25 лет, что обеспечивает длительный период производства экологически чистой энергии, что делает их ответственным выбором для экологически сознательных потребителей и предприятий.

Интеграция двусторонней технологии в солнечные проекты означает шаг вперед в поисках устойчивых и экологически чистых энергетических решений.

Архитектурная интеграция и эстетика

Двусторонние солнечные панели предлагают уникальные архитектурные и эстетические преимущества. Их прозрачный характер и двусторонний дизайн открывают новые возможности для интеграции в здания и сооружения.

Архитекторы и дизайнеры могут использовать эти панели в качестве функциональных элементов фасадов, крыш и навесов, где они не только генерируют энергию, но и способствуют эстетической привлекательности здания.

Гладкий и современный внешний вид двусторонних панелей в сочетании с их экологическими преимуществами хорошо сочетается с современными принципами устойчивого дизайна.

Такая архитектурная универсальность делает двусторонние панели все более популярным выбором в городских условиях, где их можно включать в дизайн новых зданий или модернизировать существующие конструкции.

Их способность сочетать форму и функциональность меняет способ восприятия и использования солнечной энергии в архитектурном дизайне.

Варианты использования: жилые и коммерческие установки

двусторонние солнечные модули - полупрозрачный навес
Навес из bifacial двусторонних солнечных модулей

Двусторонние солнечные панели находят свое применение как в жилых, так и в коммерческих помещениях, каждая из которых обладает своими уникальными характеристиками.

В жилых домах двусторонние панели особенно полезны в случаях, когда пространство ограничено. Генерируя больше энергии на квадратный метр, они позволяют домовладельцам максимизировать производство энергии даже при меньшей площади крыши.

В жилых помещениях с высоким уровнем отраженного света, например, рядом с водоемами или со светлыми кровельными материалами, также наблюдается значительный прирост выработки энергии с помощью двусторонних панелей.

В коммерческих установках преимущества двусторонних панелей еще более очевидны. Крупномасштабные коммерческие проекты, такие как солнечные фермы или бизнес-кампусы, могут получить большую выгоду от повышения эффективности и выхода энергии из двусторонних панелей.

Двусторонние солнечные панели демонстрируют превосходную производительность на крупных наземных фотоэлектрических станциях. Они идеально подходят для наземных установок, где можно оптимизировать отражательную способность земли для повышения их производительности.  Они превосходно используют солнечный свет, отраженный от земли, особенно в местах с высокой отражательной способностью земли, таких как песок или белая мульча. Эта функция позволяет большим наземным солнечным панелям  более эффективно собирать солнечный свет, тем самым увеличивая общее производство энергии.

Коммерческие кровельные системы: Для коммерческих зданий с большим пространством на крыше отличным выбором будут двусторонние солнечные панели. Они особенно хороши в максимальном использовании солнечного света, отраженного от поверхности крыши, особенно если кровельный материал обладает высокой отражающей способностью. Использование двусторонних солнечных панелей в коммерческой кровельной системе может значительно повысить эффективность сбора энергии с помощью солнечных панелей. Эта установка не только повышает энергоэффективность, но и обеспечивает устойчивое энергетическое решение для коммерческих зданий. Кроме того, в городских коммерческих зданиях двусторонние панели могут быть интегрированы в фасады и крыши, выполняя двойную функцию: выработку энергии и эстетику архитектуры.

Балкон солнечный
Ограждение балкона из солнечных панелей

Балконные солнечные панели: Двусторонние балконные солнечные панели в настоящее время все более широко используются на балконах. Учитывая ограниченную площадь крыши, максимальное использование балконов или садов можно рассматривать как способ максимизировать энергетическую выгоду. Если ваш балкон выходит на юг, вы можете построить эту «балконную электростанцию», конечно, это касается и балконов, выходящих на юго-запад или юго-восток. Размер системы определяет производительность и, в конечном итоге, стоимость, при этом количество вырабатываемой электроэнергии зависит от количества и уровней мощности установленных солнечных панелей.

На балконах можно устанавливать Солнечные панели Plug and Play.

Навесы для парковки: Установка двусторонней солнечной панели на навес автостоянки преследует двойную цель. Он не только обеспечивает необходимую тень для транспортных средств, но также использует солнечный свет как с верхней, так и с нижней поверхности. Этот инновационный подход не только улучшает экологическое качество автостоянки, но и повышает энергоэффективность. Кроме того, он способствует устойчивому энергоснабжению, эффективно превращая стандартную автостоянку в место для производства экологически чистой энергии.

Сельскохозяйственная фотоэлектрическая энергия. Использование двусторонних солнечных панелей выходит за рамки энергетического сектора, эффективно сочетаясь с сельским хозяйством для создания сельскохозяйственных фотоэлектрических систем. При установке на сельскохозяйственных землях эти панели способствуют двойному использованию земли: сельскому хозяйству и производству фотоэлектрической энергии. Культуры, растущие под солнечными панелями, получают выгоду от проходящего солнечного света, а сами панели улавливают отраженный солнечный свет. Эта установка представляет собой эффективное использование ресурсов, гармонизирующее производство солнечной энергии с методами ведения сельского хозяйства. В последнее время становятся популярными заборы из фотоэлектрических модулей, которые выполняют 2 функции: защиту от проникновения животных и людей на возделываемые земли и производство электроэнергии в течение всего дня.

Установка и обслуживание

Рекомендации по установке

Установка двусторонних солнечных панелей требует тщательного подхода для максимизации их эффективности. Одна из лучших практик — обеспечение оптимальной ориентации и угла наклона для захвата максимального количества солнечного света с обеих сторон панели.

Первым шагом к установке двусторонних солнечных панелей является поиск подходящего места для установки. Вам следует выбрать место с хорошим солнечным светом в течение большей части дня. Никакие препятствия, такие как здания или деревья, не должны препятствовать попаданию солнечного света в ваше местоположение. Ваше местоположение может быть наверху здания или использовать вариант наземного крепления.

При наземной установке поддержание достаточной высоты над землей имеет решающее значение для улучшения отражения света на заднюю сторону. Также важно учитывать поверхность под панелями; материалы с высокой отражающей способностью, такие как белый гравий или некоторые виды растительности, могут значительно повысить производительность двусторонних панелей.

Выбор инверторов и баланс компонентов системы также должны соответствовать расширенным выходным возможностям двусторонних панелей.

1. Не закрывайте заднюю сторону панелей. Рекомендуется использовать системы крепления, которые минимизируют затенение задней стороны панелей. Если что-то образует барьер на задней стороне панели, выработка энергии снизится, что приведет к снижению эффективности. Поэтому вам следует убедиться, что другие двусторонние модули, такие как инверторы или стойки, не блокируют ячейки.

2. Оставьте некоторое пространство между рядами панелей в солнечной батарее. Во время установки подумайте о том, чтобы между каждым рядом панелей оставалось пространство около 10–15 см. Зимой это будет очень полезно. Это пространство обеспечит свободный проход на землю снега, падающего с верхнего ряда, предотвращая скопление снега на гребне между рядами. Если вам необходимо включить в систему опору для стойки, вы должны оставить пространство между поверхностью панели и опорой, чтобы солнечный свет попадал на элементы солнечной панели.

3. Оставьте расстояние 1-1,5 м между землей и нижним краем солнечной батареи. Это нужно для того, чтобы оставить достаточно места для снега, который может накапливаться на земле зимой. Еще одна важная потребность в этом пространстве — предотвратить затенение панелей.  Для достижения наилучших результатов двусторонние солнечные модули должны находиться на определенной высоте от земли. Короче говоря, чем ниже высота солнечной панели от земли, тем меньше отражение и, следовательно, меньше выход энергии См. исследлование First Solar .

4. Избегайте использования неотражающих и темных материалов под панелями. Двусторонние солнечные панели увеличат выходную мощность почти на 30%, если вы используете светоотражающие светлые материалы под установкой. Это означает, что вам следует избегать установки панелей на темную и поглощающую свет поверхность.

Можно ли использовать двусторонние панели на скатной крыше?

Конечно, можно, но не имеет особого смысла. Двусторонние солнечные панели работают лучше всего, когда они лежат на высоте 3-4 метров от земли. Это связано с тем, что чем выше расположены панели, тем больше света может проникнуть под них. По этой причине двусторонние солнечные панели вряд ли подойдут для установки на скатных крышах зданий, но хорошо работают на плоских крышах и наземных солнечных батареях при конструкции установки, обеспечивающей попадание отраженного света на заднюю поверхность солнечных модулей. При установке на крыше следует уделять особое внимание тому, чтобы панели не были затенены близлежащими конструкциями или деревьями. Если вам необходимо установить двусторонние панели на крыше, покройте крышу материалом EPDM белого цвета.

Но тем не менее, как указывалось выше, даже на скатной кровле у двусторонних модулей может быть преимущество, за счет выработки большего количества энергии с единицы площади по сравнению с обычными солнечными панелями. Причины — меньший нагрев двусторонних модулей (они просто пропускают «лишние» фотоны сквозь себя, а не поглощают их энергию на нагрев), а также тот факт что для двусторонних модулей обычно используются более качественные солнечные элементы. Поэтому за срок службы вы наверняка выработаете больше энергии от двусторонней солнечной панели даже при установке на скатной кровле без освещения задней стороны.   

Долгосрочное обслуживание и уход

Уход за двусторонними солнечными панелями для обеспечения их долгосрочной работы предполагает регулярную очистку и проверку. Из-за их двусторонней природы важно защищать обе стороны панели от пыли, снега и мусора. Автоматизированные системы очистки могут быть особенно полезны для крупномасштабных установок.

Периодические проверки необходимы для выявления любых физических повреждений, ухудшения производительности или проблем с монтажными и электрическими системами. Также крайне важно следить за окружающей средой, чтобы гарантировать, что новые препятствия не вызывают затенения панелей.

Двусторонние солнечные панели, обслуживаемые должным образом, могут работать с высокой эффективностью в течение 25 и более лет, что делает регулярное техническое обслуживание ключевым аспектом максимизации окупаемости инвестиций.

man solarpanel on roof двусторонние,bifacial

Экономические аспекты

Анализ затрат и возврат инвестиций

Экономические аспекты двусторонних солнечных панелей, особенно с точки зрения анализа затрат и рентабельности инвестиций (ROI), являются ключевыми факторами. Изначально двусторонние панели, как правило, дороже традиционных односторонних панелей из-за их передовых технологий и производственных процессов.

Однако эти более высокие первоначальные затраты часто компенсируются увеличением выработки энергии и повышением эффективности с течением времени. Окупаемость инвестиций в двусторонние солнечные панели обычно более выгодна в долгосрочной перспективе, поскольку дополнительная вырабатываемая энергия может привести к значительной экономии на счетах за электроэнергию.

Это особенно актуально в регионах с высокими тарифами на электроэнергию или благоприятными солнечными условиями. Кроме того, долговечность и долговечность двусторонних панелей способствуют снижению затрат на техническое обслуживание и увеличению срока службы, что еще больше повышает их экономическую привлекательность.

Для домовладельцев, предприятий и коммунальных предприятий решение инвестировать в двустороннюю солнечную технологию часто сводится к балансу между первоначальными затратами и долгосрочными финансовыми выгодами.

Стоит ли покупать двусторонние солнечные панели?

Это зависит от того, куда вы их поставите. Если вы не устанавливаете их на крыше и земля под ними отражает много света, они могут стать отличным выбором. Несмотря на небольшую надбавку к цене, их дополнительное производство энергии часто означает более выгодную окупаемость инвестиций, особенно в коммерческих и домашних сетевых установках.

Двусторонние солнечные панели с трекером, источник: Soltec
Двусторонние солнечные панели с трекером, источник: Soltec

Давайте посмотрим на причины, по которым стоит покупать двусторонние солнечные панели :

  • Увеличение эффективности: Двусторонний модуль повышает эффективность аналогичного одностороннего модуля на 5-30%. При благоприятном типе грунта, таком как белый бетон, белый снег или песок и системе слежения задняя сторона двусторонней солнечной батареи может добавлять более 27% энергии. 
  • Снижение затрат на BOS. Затраты BOS — это затраты на остальные элементы солнечной энергосистемы, которые представляют собой сумму всех затрат, связанных с проектированием, рабочей силой, установкой, проводкой, инвертором и т. д., за исключением затрат на солнечные панели. Поскольку двусторонние солнечные панели генерируют больше электроэнергии с единицы площади, это снижает затраты на BOS. За счет использования меньшего количества модулей по сравнению с обычными панелями двусторонние панели снижают затраты на BOS.
  • Agricultural photovoltaics двусторонние,bifacialТребуется меньше места. Меньшее количество двусторонние солнечных панелей генерируют такое же количество электроэнергии, как обычные. Таким образом, меньшее количество панелей требует меньше места. Например, если 1 кВт односторонней/традиционной солнечной установки требует 10 м2 площади, двусторонняя солнечная батарея может дать 1 кВт с 7 м2. Если пространство является проблемой или если вы хотите получить больше энергии из того же пространства, более подойдет двусторонний вариант.
  • Низкая себестоимость электроэнергии. Приведенная стоимость энергии (LCOE) — это стоимость производства энергии в течение срока службы солнечного проекта, деленная на общий объем произведенной энергии. Исследователи ожидают, что при высоком производстве энергии и снижении затрат на BOS и т. д. исследователи ожидают более низкую LCOE. Теоретически и исходя из первоначальных исследований LCOE двусторонних солнечных модулей кажется ниже, чем у обычных панелей. Со временем больше данных покажут LCOE двусторонних солнечных панелей.
  • Изменение угла наклона панели. Панели можно наклонять и перемещать, чтобы получить максимум солнечного света с обеих сторон. По сравнению с односторонними солнечными панелями, двусторонние могут давать дополнительную генерацию при изменении угла наклона. При разных углах наклона двусторонние панели фиксируют максимальное альбедо. Кроме того, отслеживание положения солнца снижает эффект затенения.
  • Лучше в плохую погоду. В пасмурную и дождливую погоду выработка электроэнергии солнечными панелями значительно снижается. В случае двусторонних солнечных панелей выработка энергии будет немного больше.
  • Лучше в жаркую погоду. За счет меньшего температурного коэффициента (см. спецификации на солнечные модули) двусторонние солнечные модули могут вырабатывать больше энергии в реальных условиях эксплуатации, потому что меньше нагреваются и меньше теряют мощность.

Если вы ищете солнечные панели для установки на скатной крыше  дома, лучшим выбором по-прежнему будут высококачественные односторонние монокристаллические солнечные панели.

Источники

  1. https://www.researchgate.net/publication/251333222_The_early_history_of_bifacial_solar_cells
  2. https://www.forbes.com/advisor/home-improvement/most-efficient-solar-panels/
  3. https://www.forbes.com/sites/arielcohen/2021/08/30/dual-side-solar-panel-breakthrough-means-massive-efficiency-gains/?sh=27ff2da85b24
  4. https://www.piqsels.com/en/public-domain-photo-smkkx
  5. https://medium.com/@kengsiewchan/perc-solar-cells-3eb275804ded
  6. https://www.kschan.com/what-is-a-pert-solar-cell/
  7. https://huasun.net/product/hjt-solar-cell/
  8. https://www.kschan.com/what-is-a-topcon-solar-cell/
  9. https://mercomindia.com/tracking-bifacial-solar-modules/
  10. https://www.firstsolar.com/en-IN/-/media/First-Solar/Technical-Documents/Bifacial-Documents/Bifacial-Modules-2-Sides-To-Every-Solar-Panel-white -paper-burns-mcdonnell-09120.ashx
  11. https://www.flickr.com/photos/solar_decathlon/6193582342/in/photostream/
  12. https://goenergylink.com/blog/bifacial-solar-increases-energy-efficiency/
  13. https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/74090.pdf
  14. https://solaredition.com/how-do-bifacial-solar-panels-work-why-should-you-buy-them/

Эта статья прочитана 10140 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 63
    Соединение солнечных панелей - 2 важных правилаКак правильно соединять солнечные модули в солнечную батарею? Для увеличения мощности солнечной батареи несколько фотоэлектрических модулей соединяют последовательно и/или параллельно. Увеличение мощности солнечной батареи позволяет больше использовать экологически чистую солнечную энергию для питания различных потребителей электроэнергии. Очень часто наши клиенты…
  • 54
    Какую мощность солнечных батарей можно присоединять к сетевому инвертору?Эффективное использование сетевых солнечных инверторов Если вы искали солнечные инверторы, вы, вероятно, сталкивались с концепцией превышения мощности солнечных батарей над мощностью инвертора. К любым сетевым инверторам можно подключить больше солнечных батарей, чем номинальная мощность инвертора. Зачем же подключать большее количества…
Реклама

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *