ソース: eedesignit
の高精度既存のアプローチと比較した新しいシミュレーションフレームワークは、個々のセルとモジュールのエネルギー収率を局所的および変化する気象条件に基づいて計算するだけでなく、両面照明とモジュールフレーム、システムコンポーネントの幾何形状、および様々なアルベドの影響を受ける方法を考慮に入れるという事実から来ています。
高度な光シミュレーション(レイトレースを使用)をシステムレベルで実装するために、計算フローを最適化するために特別な注意が払われました:より詳細で正確な情報を提供しているにもかかわらず、imecのソリューションは速度の点で競合他社と一致します。
バイフェイシャルPVシステムは、従来の単顔面システムよりも年間5~20%多くの電力を、追加料金で発生します。この利点により、バイフェイシャルPVのインストールは市場シェアを獲得しています。しかし、現在のシミュレーションツールが予想エネルギー収率を正確に決定する限界は、さらなる展開を妨げる可能性があります。
PV発電所の設計に使用される既存の商用エネルギー収量シミュレーションツールとアプローチは、標準的な単顔面シリコンソーラーモジュールに対してますます正確になっていますが、二顔面システムの推定には依然として高い誤差マージンが含まれています。
背面側で受け取った光からのエネルギー生成は、自己シェーディング、植物形状、取り付け構造、グランドアルベド(地面から背面に反射する太陽光の割合)など、決定が困難で日中に変化する可能性のある多くの変数に依存するため、双顔面ソーラーモジュールのエネルギー収率を計算することはより困難です。
さらに、リアイルミネーションの不均一性により、モジュールレベルでの全エネルギー生成が異なり、文字列レベルで電気的ミスマッチ損失が生じます。これは、文字列構成が世界の太陽光発電所のエネルギー収量にも役割を果たしていることを意味します。
imec/EnergyVilleのビジネス開発ディレクター、フィリップ・ピーターズ氏は、「個々のバイフェイシャルパネルとシステム全体のエネルギー収量を正確に予測できるソリューションに取り組んでいるという事実は、研究開発の観点からだけでなく、現場での二顔モジュールの実装を刺激し、グリーンエネルギーの価格をさらに下げることが期待されます。
「バイフェイシャル技術の現在のエネルギー収量予測ツールはそれほど正確ではないので、投資家は投資収益率を良く見ていないため、この一歩を踏み出すことをためらう。現在、シミュレーションフレームワークの最終検証段階に入っています。それが完全に利用可能になると、PVプラント開発者は達成可能な二面的利益の自信を与え、したがって、二顔面発電所のより簡単な資金調達を可能にします。
imec/EnergyVilleのPVモジュールおよびシステムの研究開発マネージャーであるEszter Voroshaziは、次のように付け加えました:「重要な成果は、当社のツールがシステム全体のエネルギー収率を計算できる一方で、誤差幅を低く保つということです。< 5%="" (daily="" rmse)="" even="" in="" complex="" scenarios="" and="" at="" high="" speed="" of="">
「モジュールの背面側の不均一性に対する技術的およびシステム構成の詳細の影響は驚くほど重要な効果を持ち、モジュール間の不一致により最大40%の大きな損失を引き起こす可能性があるため、物理ベースのアプローチと高性能コンピューティング技術を組み合わせたシミュレーションのさらなる発展を追求しています。最終目標は、モジュール、文字列、システムレベルでの二顔面ゲインを高精度に計算し、多目的かつ自動化された太陽光発電プラント設計ツールを長期的に実現することです。
Imecの新しいシミュレーションフレームワークは、持続可能なエネルギーとインテリジェントエネルギーシステムの分野でフランダースの研究機関KUルーヴェン、VITO、imecとUHasseltのコラボレーションであるEnergyVilleのモジュールレベルで、そしてクウェート大学とのコラボレーションですでに検証されています。現在、このフレームワークは、実際の環境や世界中のさまざまな気候で大規模な設置環境で検証する準備ができています。
「グリッドが変化し、世界のエネルギー生産における再生可能エネルギーのシェアが急速に増加するにつれて、エネルギー収量の正確な見積もりとシミュレーションはますます重要になります」とPieters氏は述べています。
