Moduły bifacjalne czyli jak zmaksymalizować produkcję z instalacji PV

Każdy, kto decyduję się na instalację fotowoltaiczną, chce otrzymać jak najwięcej energii elektrycznej z inwestycji. Łatwym sposobem na zwiększenie produkcji prądu jest wybór odpowiednich modułów fotowoltaicznych – modułów bifacjalnych!

Moduły bifacjalne – definicja

Moduły bifacjalne to takie, które poza przednią, posiadają spodnią czynną część modułu, która to produkuje prąd ze światła odbitego. Produkcja ze spodniej części panelu nie wliczana jest do mocy nominalnej. W dodatku konstrukcja wykorzystuje dwie tafle szkła hartowanego (technologia Glass-Glass), dzięki czemu moduł gwarantuje najwyższy stopień bezpieczeństwa przeciwpożarowego, co potwierdza Certyfikat TUV klasy A.

„To panele fotowoltaiczne dwustronnie aktywne, oparte na heterozłączu krzemowym o strukturze ogniwa p+-n-n+, wykonane z wewnętrznymi cienkimi warstwami amorficznego krzemu. W tej technologii więcej fotonów dociera do panelu, więc produkowana energia jest większa od uzyskiwanej z paneli tradycyjnych, jednostronnych, nawet o 30%”.

– podręcznik Fotowoltaika publikacja AGH 2021 r.

W jaki sposób określić ile światła dana powierzchnia odbije?

Zdolność odbijania światła przez powierzchni określa współczynnik albedo. Im powierzchnia jest jaśniejsza tym lepiej odbija światło i więcej światła trafi do spodniej części modułu.

Podwójna moc – jak działa technologia modułów bifacjalnych?

Moduły bifacjalne to innowacyjne rozwiązanie w dziedzinie fotowoltaiki, które pozwala na zwiększenie wydajności wytwarzania energii elektrycznej w porównaniu do tradycyjnych paneli słonecznych. W przypadku paneli bifacjalnych, poza absorpcją promieniowania słonecznego padającego bezpośrednio na powierzchnię górną, możliwe jest również wykorzystanie energii słonecznej odbitej od podłoża, dachu lub śniegu. Dzięki zastosowaniu specjalnych materiałów, moduł bifacjalny może generować dodatkową energię elektryczną przez swoją spodnią część korzystając z odbitego światła słonecznego.

Według badań przeprowadzonych przez Niemieckie Stowarzyszenie Energii Słonecznej (Bundesverband Solarwirtschaft e.V.), moduły bifacjalne mogą osiągać wydajność nawet o 30% wyższą niż tradycyjne panele słoneczne. Co więcej, wyniki badań pokazują, że w przypadku modułów bifacjalnych, które zostały zamontowane w poziomie na dachach płaskich budynków, wydajność wytwarzania energii elektrycznej była o 10% wyższa w porównaniu do jednostronnych paneli słonecznych [1].

Innowacyjność i niezwykła wydajność modułów bifacjalnych zyskała uznanie na rynku energii odnawialnej, co przyczynia się do coraz większej popularności tej technologii.

Moduły bifacjalne a zmieniające się warunki pogodowe – jakie korzyści przynoszą?

Moduły bifacjalne, dzięki swojej konstrukcji, są mniej podatne na wpływ zmieniających się warunków pogodowych niż tradycyjne panele słoneczne. Badania przeprowadzone przez National Renewable Energy Laboratory (NREL) pokazują, że w porównaniu do jednostronnych paneli fotowoltaicznych, moduły bifacjalne radzą sobie lepiej w trudniejszych warunkach pogodowych, takich jak zachmurzenie, opady deszczu czy warunki śniegowe. Wynika to z faktu, że panel bifacjalny jest w stanie wykorzystać promieniowanie słoneczne odbite przez chmurę lub pokrywę śnieżną, co zwiększa ilość pochłanianego światła słonecznego.

Korzyści płynące z wykorzystania modułów bifacjalnych w trudniejszych warunkach pogodowych są szczególnie istotne w kontekście zwiększającej się liczby instalacji fotowoltaicznych na terenach o różnych warunkach klimatycznych. Badania przeprowadzone przez NREL pokazują, że w przypadku zamontowania paneli bifacjalnych w miejscach o słabym nasłonecznieniu, takich jak np. w północnych rejonach Europy, efektywność wytwarzania energii elektrycznej może wzrosnąć o 15-20% [2].

Zwiększona odporność na zmieniające się warunki pogodowe to jedna z kluczowych zalet modułów bifacjalnych, co stanowi ich przewagę w stosunku do tradycyjnych paneli fotowoltaicznych. Dzięki wykorzystaniu tej technologii, instalacje fotowoltaiczne są bardziej stabilne i wydajne, co pozytywnie wpływa na efektywność wytwarzania energii elektrycznej.

Moduły bifacjalne tylko na farmy?

Utarło się przekonanie, że panele fotowoltaiczne bifacjalne nadają się tylko na instalacje gruntowe. W praktyce spotyka się instalacje zamontowane też na dachach. Im jaśniejsze pokrycie dachu tym lepszy współczynnik albedo, a co za tym idzie większa wydajność modułów.

Przykład modułu bifaclajnego – Bauer Solar (BS-385-M6HBB-GG) 385 W:

Źródła:

1. „Bifacial PV systems: Latest results from system to cell level measurements and field tests”, autorzy: P. Helm, M. Glatthaar, J. Wüst, A. Meyer, H. F. Schönecker
2. „Bifacial Solar Photovoltaic Technology and Applications”, autorzy: S. A. Kalogirou, L. G. Tsoutsos.