Bifacial Solar Panels Muab Hwj Haum Hwj Haum Muaj Zog

Jun 18, 2019

Tso lus

Los ntawm: May 9th, 2018, Luam tawm hauv cov ntawv: Energize, los ntawm Mike Rycroft, EE Publishers


Reflected thiab diffuse hluav taws xob ntawm sab nraum qab ntawm lub hnub ci modules yuav nce lub zog tso zis ntawm hnub ci modules tsis muaj kev txhim kho loj.

Cov keeb kwm, cov kab mob hauv lub nruab hnub (BF) lub hnub ci tau tsim los ntawm lub tuam tsev cov kev siv fais fab PV lossis cov cheeb tsam uas muaj lub hnub ci muaj zog ntau lub hnub ci uas muaj bounced tawm hauv av thiab lwm yam khoom, xws li huab latitudes thiab cheeb tsam daus. Txawm li cas los, qhov sib txuam ntawm cov phom siab ncov khoom los ntawm kev kuaj hauv lub nruab hnub-luam hnub ci thiab kev txo cov hnub ci iav hauv xyoo tas los uas ua rau siv dual iav (DG) encapsulation siv tau thawb bifacial solar modules rov qab rau lub tsom teeb [2] .

Lub hom phiaj ntawm BF tshuab tsis yog los ua kom lub txiaj ntsig ntawm lub hnub ci lossis qhov kev vaj huam sib luag, tiam sis yuav ntes ntau hnub ci zog ntawm ib tus qauv. Muaj peev xwm nce txog 30% yog kwv yees, nyob ntawm yam tseem ceeb xws li kev pom ntawm qhov av, qhov siab saum av, qaij kaum thiab lwm tus neeg. Cov hluav taws xob uas tau txais los ntawm tus qauv muaj ob peb yam:

1. Hluav taws xob ncaj qha los ntawm tshav ntuj.

2. Tsis ncaj siv hluav taws xob los ntawm huab cua, huab thiab lwm tus.

3. Raug thim rov qab los ntawm qhov chaw ze ntawm lub hnub ci.

Reflected hluav taws xob feem ntau tsis suav rau hauv tus account hauv lub zog hnub ci zog. Diffuse radiation measurements xa cov hluav taws xob saum cov kab rov tav. Txoj kev niaj hnub ntsuas kev ntsuas hluav taws xob siv lub pyranometer uas yog mounted horizontally thiab tsuas ntsuas kev ntsuas saum toj kawg nkaus ntawm lub dav hlau. Txawm nyob hauv ib qho kev sib haum xeeb cov pyranometer yuav tsis ntsuas hluav taws xob hauv qab lub dav hlau ntsuas (saib daim duab 1).

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Daim duab 1: Kev ntsuas ntawm hnub ci hluav taws xob nrog lub pyranometer.

Diffuse hluav taws xob tuaj yeem ua rau kom muaj ntau ntau cov hluav taws xob, tab sis feem ntau ntawm qhov no yuav tsis raug muab ntim rau hauv ib txoj kab tilted lossis horizontally mounted. Tilting lub module ua rau kom siv qhov ncaj qha hluav taws xob, tab sis cov nplaum tawm ntawm cov hluav taws xob qis. Diffuse hluav taws xob yog isoptropic nyob rau hauv qhov, piv txwv li nws muaj tus nqi tib lub qhov tseem ceeb ntawm qhov chaw uas tau pom cov hluav taws xob nyob ntawm qhov chaw ntawm lub npog ncig lub hnub ci, lub kaum sab xis ntawm lub array thiab lwm yam. Lub vaj huam sib luag rau pem hauv ntej yuav tau txais ob qho tib si ncaj thiab sib kis, qhov sib piv nyob ntawm qhov siab qaij ntawm lub vaj huam sib luag.

Lub sab tom qab ntawm tus qauv yuav tau txais lub teeb ntawm ob qhov chaw:

·          Nyob ze ntawm daim teb nchuav: pom tau qhov ncaj thiab sib tawg.

·          Diffuse radiation: non-reflected radiation ncaj qha los ntawm diffuse cov chaw.

Cov qhov sib txawv ntawm cov teebmeem sib txawv ntawm cov nqi sib txawv thiab cov khoom sib piv yog piav qhia los ntawm kev sib txawv ntawm albedo. Lub albedo piav txog kev cuam tshuam ntawm ib qho tsis muaj ntsa luminous - nws yog txiav txim siab los ntawm qhov sib piv ntawm lub teeb pom los ntawm qhov saum npoo thiab qhov teeb meem hluav taws xob. Saib Table 1 rau qee qhov tseem ceeb ntawm kev ntsuas albedo [2]

Table 1: Albedo qhov tseem ceeb rau ntau qhov chaw [4].

Qhov hom deg

Albedo

Ntsuab teb (nyom)

10 - 25%

Qhob

20 - 40%

Dawb pleev xim ua vaj tse

60 - 80%

Dawb gravel

27%

Dawb vov tsev khoom

56%

Grey roofing membrane

62%

Dawb vov membrane

80%

Xuab zeb

20 - 40%

Dawb xuab zeb

60%

Daus

45 - 95%

Dej

8%

 

Qhov ratio ntawm diffuse teeb mus ncaj lub teeb yuav txawv nrog rau cov neeg mob. Nyob rau hauv qis radiance vim huab feem pua ntawm diffuse lub teeb yuav siab tshaj nyob rau hauv tshav ntuj tej yam kev mob thiab qhov nce ntawm PVR monofacial thiaj li yuav siab tshaj nyob rau hauv cov hnub tshav ntuj [5].

Kev tsim kho ntawm BF modules

Cell tsim kho

Monofacial PV hlwb feem ntau yog tsim nrog ib tug txheej txheej ntawm lub ntsej muag hauv qab ntawm lub xov tooj ntawm tes los yeem kom haum zoo ntawm lub teeb ntog rau ntawm sab xub ntiag. Cov duab uas tsis tau ntub dej rau hauv pem hauv ntej yuav muaj peev xwm muab ntxig rau qhov rov los ntawm kev rov qab, yog li ua rau cov neeg ua haujlwm ntawm kev lag luam. Qhov no txhais tau hais tias photons taug kev hauv kev coj mus rau qhov qub yuav tsim hluav taws xob thiab yog cov photons poob rau sab nraud tuaj yeem tso cai rau nkag mus rau hauv lub xov tooj, lawv tuaj yeem siv tau zoo los tsim hluav taws xob. Qhov no yog tiav los ntawm cov tshem tawm cov txheej txheej, uas kuj ua rau tus neeg xyuas pib (saib daim duab 2).

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Daim duab 2: Xav pom teeb ci nyob tom qab ntawm lub vaj huam sib luag [3].

Txo ntawm cov txheej txheem nyob rau hauv qab ntawm lub xov tooj ntawm lub cev ua rau cov neeg ua haujlwm tsis muaj zog thiab ntau cov neeg tau sib tw yuav tsum muaj nyob tom qab ntawm lub xov tooj ntawm tes ua ntej ntawm lub hauv ntej kom them nyiaj rau qhov no. Qhov no txo qhov ntawm thaj chaw ntawm lub xovtooj ntawm tes muaj hluav taws xob.

Kev tsim kho ntawm ntau hom PV cell yog ntau yam tshaj li uas tau pom thiab qhov kev hloov dua tshiab tsis yog yooj yim heev. Muaj lwm cov kauj ruam uas yuav tsum ua kom BF cell uas ua haujlwm zoo. Muaj ntau qhov qauv tsim tawm uas yog siv txoj cai BF. Feem ntau cov kev hloov kho ntawm cov kab mob uas twb muaj lawm, tab sis muaj ntau yam uas tau raug tsim los ua cov hlwb BF.

Ob hom bifacial cell kev tsim kho nyob rau hauv kev siv hauv kev ua lag luam: heterojunction thiab cov kab mob kis ntawm tus neeg tsav tsheb (PERC). Heterogunction hlwb siv monocrystalline silicon thaum PERC cell yog muaj nyob rau hauv ob qho tib si mono thiab polycrystalline silicon versions. Cov kab mob Bifacial muaj ntau txoj hauv kev tsim thiab qhov no ntxiv rau tus nqi ntawm tus qauv.

Kev ua tiav ntawm cov nram qab teeb pom kev zoo dua qis rau pem hauv ntej illumination, raws li qhia nyob rau hauv Table 2. Qhov no yog qhov loj vim yog qhov chaw nce ntawm cov neeg tsav tsheb hauv qab ntawm lub xov tooj ntawm tes piv rau hauv ntej.

Ntu 2: Pem hauv ntej thiab thaij sab nraud ntawm ntau BF hnub ci modules [1].

Khoom

Pem hauv ntej efficiency%

Rear efficiency%

ISFH

21,5

16,7

Jinko hnub ci

20,7

13,9

Longi hnub ci

21,6

17,3

Tshav ntuj loj

20,7

13,9


Module tsim kho

Monofacial (MF) crystalline silicon panels yog feem ntau nyob rau hauv cov encapsulant opaque ntawm lub tsheb tab sis hom no tsis tuaj yeem siv nrog BF systems. Tus qauv yuav tsum muaj pob tshab rov qab thiab sab pem hauv ntej uas ua kom muaj zog. Tsis tas li ntawd, lub hlwb yuav tsum tau xa nrog rau txheej txheem tiv thaiv. Feem ntau txheej txheem txais yuav yog txheej ob txheej ntawm photovoltaic iav thaiv lub hlwb uas yog encapsulated nyob rau hauv cov khoom tiv thaiv polymer.

Xws li daim duab UV-resistant pob tshab backsheet lossis ib txheej ntxiv ntawm cov iav hnub ci uas yuav tsum tau tso cai rau lub teeb ci ntsa iab ntawm lub tsheb ntawm lub xov tooj ntawm tes. Feem ntau, raws li tau pom hauv daim duab 4, cov kws kho mob xaiv rau ib lub khob iav uas feem ntau ua rau lub cev tsis ua hauj lwm raws li piv rau cov iav-hauv-zaj duab xis. Cov pob iav ntawm iav ntau dua, uas txo cov kev ntxhov siab rau cov hlwb thaum lub tsheb thauj mus los, kev tuav thiab kev teeb tsa, thiab kev ntxhov siab ntawm tej huab cua xws li cua los yog daus. Cov txheej txheem no tseem muaj tsawg permeable rau dej, uas yuav txo tau cov nqi degradation txhua xyoo. Bifacial modules yog frameless. Kev tshem tawm cov txheej txheem txhuas yog txo cov sijhawm rau kev ua kom muaj zog (PID) [3].

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Daim duab 3: Qhov txawv nruab nrab ntawm lub hlwb thiab lub ntsej muag ob lub ntsej muag.

Dual iav (DG) mounting muaj ib tug xov tooj zoo ntawm:

·          Txo hauv microcracking, delamination thiab ya raws corrosion.

·          Tsawg ntawm kub kub.

·          Tsis muaj kev ntxub ntxaug vim tias tsis muaj cov ncej hlau uas yuav tsum tau muab pov tseg.

·          Txo degradation dua.

·          Muaj kev sib tw siab dua.

·          Siab dua qub txhua yam dag zog thiab tsis tau yooj yim dua.


Cov khoom lag luam

Cov ntaub ntawv 3 teev muaj qee qhov BF systems muaj nyob rau tom khw, nrog lawv cov yeeb yam.

Rooj 3: BF hnub ci PV txheej txheem .

Khoom

Hom

Kev Ntsuam Xyuas (Wp)

Ua tau zoo ntawm xoom BF nce (%)

Qhov ua tau zoo ntawm 30% ntawm BF nce (%)

Jinko hnub ci Dav dawb hau Dual 72

Polycrystaline

315

16,13

20,969

Canadian Hnub Ci BiKu

Polycrystaline

350

17,54

22,8

JA hnub ci JAN60D00

Monocrystaline

290

17,3

22,49

Trina hnub ci Duomax

Monocrystaline

285

17,2

22,36

Yingli Panda 144HCF

Monocrystaline

360

17,6

22,88


Peformance tsis

Ob qho tsis muaj siv hauv kev lag luam los piav txog cov yam ntxwv ntawm BF hnub ci modules.

Qhov tseem ceeb tshaj plaws

Qhov no yog qhov sib piv ntawm sab nraub qaum thiab sab nrawm ntawm qhov zoo, los yog qhov sib piv ntawm lub hauv ntej mus rau nram qab fais fab ntsuas raws li cov qauv kev sim.

Bifacial nce

Qhov no yog ntxiv zog tau los ntawm sab nraum qab ntawm tus qauv piv rau lub hwj huam los ntawm sab xub ntiag ntawm tus qauv ntawm cov qauv kev sim. Qhov kev nyuab siab yog nyob ntawm qhov kev sib txuas (qauv, qhov siab, qaij kaum thiab lwm tus) thiab cov albedo ntawm av nto.

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Daim duab 4: Kev tsim kho ntawm ob lub khob iav BF.


Ntsuas kev nce siab = ( 𝑌𝐵𝑖 - 𝑌 ) / 𝑌𝑀𝑜

qhov twg:

YB Kuv = Lub zog ntawm BF module.

YM o = Lub hwj huam los ntawm MF module raws li cov cai.

Albedo

Qhov no yog qhov sib piv ntawm lub teeb pom los ntawm ib qhov chaw mus rau qhov xwm txheej thiab nws txawv nrog ntau hom deg.

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Daim duab 5: Nyhav siab ntawm qhov siab nce ntawm BF. Albedo 80%, kab suab 2.5 m [4].

Cov av pab them nqi zog

Qhov no yog qhov ratio ntawm cov av hauv cheeb tsam uas them los ntawm cov PV modules mus rau tag nrho cov hauv av cheeb tsam nyob ntawm lub installation. Qhov sib piv no muaj kev ntxim ntxub ntawm lub teeb pom kev zoo thiab tuaj yeem cuam tshuam qhov kev ua tiav ntawm BF vaj huam sib luag.

Optimum mounting ntawm BF modules

Txij li thaum cov khoom siv lub tshuab nruab nrab ntawm qhov nruab nrab ntawm lub nruab hnub, lawv tso cai rau ntau hom kev lag luam thiab kev siv installation thiab yog qhov zoo rau qhov av, qhov chaw vov, cov chaw hauv cov av thiab cov dej daus. Mounting systems tsim los txhim kho cov nrob qaum thiab kev xav ntawm lub ru tsev thiab kev sib txuas hauv av los txhawb cov qauv saum toj no hauv av los yog lub ru tsev mus ntes ntau dua los sis pom lub teeb.

Cov qauv ntawm qhov siab thiab nrawm

Txhim kho cov qauv saum toj no ua rau kom muaj qhov hluav taws xob nce mus rau sab nraum qab ntawm lub vaj huam sib luag thiab ua rau kom qhov kev ua tau zoo thiab kev muaj txiaj ntsim zoo. Nce kev sib kis ntawm cov natwm kuj pabcuam kev muaj txiaj ntsig zoo (saib daim duab 6).

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Daim duab 6: Lub voj voog rau ntawm BF vaj huam sib luag (Sanyo).

Qhov nce nce kheej rau nkawd tawm ntawm qhov siab txog 1 m. Nce qhov siab ntawm tus qauv muaj ib cov nyhuv ntau heev ntawm lub ru tsev mount arrays, tshwj xeeb tshaj yog qhov chaw tiaj tiaj ru tsev kev koom tes. Qhov txaus ntshai ntawm kev nce cua loading yuav ua tau ib qho teeb meem. Ntau tus mounting qauv tuam ntxhab tau ua cov qauv siab dav rau hauv av thiab lub ru tsev nruab.

Cov nquag tau nrog qhov siab ntxiv tuaj yeem raug muab tso rau hauv kev siv cov khoom siv xws li chaw nres tsheb thiab qhib cov chaw cia huab cua, nrog rau kev lom zem thiab chaw tos txais. Lub encapsulant pob tshab tso cai rau qee lub teeb lim los ntawm tus qauv.

Vib thab nyas BF panels

Ib qho ntawm feem ntau nthuav daim ntaub ntawv tawm tau tawm los ntawm BF array yog tau ntawm ib qhov chaw ntsug mounted. Vertically mounted BF panels tau raug siv yav tas los ua suab nrov thiab teeb teeb meem ntawm kev loj. Lub vias mounted vaj huam sib luag occupies ntau qhov chaw tsawg tshaj li lub kab rov tav los yog hla cov vaj huam sib luag. Ob qho kev xaiv muaj nyob, classic north-south orientation thiab lwm txoj kab east-west ntsib.

Kom zoo dua match onsite demand nrog PV tiam profiles thoob plaws hauv lub hnub, muaj ib txoj kev siv lub thaj tsam ntawm sab hnub tuaj-west, qhov twg ntawm ib nrab ntawm cov panels yog tilted eastwards los tsim lub cim ncov thaum sawv ntxov thiab lub tshuav ib nrab yog tilted westwards rau cia lwm lub cim ncov rau yav tav su (saib daim duab 7). Qhov kev sib tw ob lub ncov no tuaj yeem ua kom zoo dua qhov sib txuas ntawm qhov siv hluav taws xob, tshwj xeeb tshaj yog rau cov chaw nyob thiab cov lag luam.

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Daim duab 7: Cov hluav taws xob niaj hnub nyob rau sab hnub tuaj-sab hnub poob BF [5].

Lub kauj ruam uas tsis muaj kev hloov no tuaj yeem mus rau ib kauj ruam ntxiv yog hais tias vertically mounted east-west facing bifacial modules siv, uas yuav ntau dua halve tus naj npawb ntawm cov modules uas yuav tsum tau muaj kev sib npaug zos. Cov teebmeem no yuav rov tsim ob lub cim siab tiam sis nws kuj yuav tau txais txiaj ntsig los ntawm lub teeb ci ntxiv rau hauv qhov module. BF panels pub rau txoj kab nruab nrab sab hnub tuaj-sab hnub tuaj uas muaj peev xwm muab ntau zog ntau tshaj li cov teeb meem ntawm cov hluav taws xob monofacial.

Hauv cov kev taw qhia rau sab qaum teb-sab qaum teb, lub vaj huam sib luag yuav tau txais kev sib txuas lus ncaj thiab diffuse thiab cov nram qab ntawm lub vaj huam sib luag tau txais hluav taws xob tawg. Nyob rau sab hnub tuaj-sab hnub poob uas muaj cov sab nrauv sab hnub tuaj thiab sab hnub poob, ob sab tau txais cov hluav taws xob ncaj qha thiab sib txawv ntawm ntau lub sijhawm ntawm hnub (saib daim duab 7). Hauv thawj qhov chaw, txoj kev mounting zoo li yuav tsum muaj kev lag luam, xws li nyob rau ntawm midday, lub hnub yog ntawm cov ces kaum rau lub panels thiab yuav tsum tsis muaj cov zis. Qhov tseem ceeb ntawm cov zis yog qhov tseeb uas ob sab pem hauv ntej thiab sab nraum qab tau txais qhov nyiaj ntau tshaj ntawm diffuse thiab reflected radiation.

Cov duab hluav taws xob uas tau txais los ntawm ib pawg yuav yog nyob ntawm seb cov khoom siv nyob ze thiab hauv av zoo li cas. Qhov no yog qhov tseem ceeb rau cov kab ntsig nyob nruab nrab ntawm tav su thaum lub caij ntuj sov, thaum lub tshav qe ncaj nraim feem ntau yog khaus, tiam sis thaum lub kaum sab xis ntawm lub hnub txhais tau hais tias lub tshav qe ncaj nraim uas tau txais los ntawm cov khoom siv kuj me me. Ib lub voj voog bifacial yuav ua rau muaj kev plua plav thiab cov khoom pov tseg thiab muab ob qho zis tso tawm thaum nruab hnub, nrog cov ncov thib ob mus raws li cov lus thoob siv hluav taws xob ntau (saib Fax 8).

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Daim duab 8: sib piv ntawm kev xaiv kev xaiv [5].

Ib qho ntawm cov laj thawj rau ntau lub zog ntau lawm yog tias qhov ntsuas ntawm qhov nruab nrab ntawm sab hnub tuaj-sab hnub poob qis dua thaum lub sij hawm ntau tshaj plaws ntawm txoj cai irradiance, piv rau cov qauv qhia sab qab teb. Muaj ntau lub network uas muaj teeb meem ntawm lub hnub ci muaj ntau zog ntawm lub zog thaum nruab nrab ntawm lub ncov sij hawm ntau heev thiab muaj qhov tsis txaus sij hawm thaum lub sij hawm tawm ntev. Hloov cov peaks los ntawm kev siv txoj kab nruab nrab sab hnub tuaj-sab hnub tuaj rau PV tshiab muab ib feem ntau zog nkhaus ntau ntxiv (saib daim duab 9).


Lub neej yav tom ntej

Txawm hais tias muaj ntau ntau txoj haujlwm los siv BF modules, qhov feem pua ntawm BF modules nyob rau hauv kev ua lag luam yog me me rau lub caij tab sis yuav tsum nce hauv yav tom ntej li ntau cov khoom tuaj rau kev ua lag luam thiab ntau cov kev sib txuas. Qhov kev txhim kho txog li ntawm 30% hauv cov zis yuav cia siab tias muaj ntau tshaj li qhov ob feem pua ntxiv rau kev ua haujlwm kom tiav nrog rau kev tsim technology.

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Daim duab 9: Kev loj hlob zuj zus hauv BF cell siv [1].


Cov lus nug

[1] T Dullweber, li al: "Bifacial PERC + hnub ci hlwb: txheej xwm kev lag luam thiab yav tom ntej kev xaav",     bifiPV2017 rhiav, Konstanz, Lub kaum hli ntuj 2017.
[2] W Herman: "Kev ua yeeb yam ntawm cov qauv khoom tawg paj nruag thiab lub zog fais fab" , bifiPV2017 rhiav, Konstanz, Kaum Hli Ntuj 2017.
[3] D Brearly: "Bifacial PV Systems", Solarpro Magazine Issue 10.2, Mar / Apr '17
[4] Solarworld: " Yuav ua li cas thiaj xa tau lub zog tawm nrog cov khoom siv tshuab", White Paper SW9001US 160729
[5] EPRI: "Bifacial solar PV modules", www.epri.com


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