Americký výzkumný prokázal, že zvětšení rozestupů mezi řadami solárních panelů zlepšuje účinnost a hospodárnost fotovoltaických systémů. Díky tomu dochází k proudění vzduchu a k ochlazení solárních modulů. Tato metoda by mohla v určitých klimatických podmínkách

Americký výzkumný prokázal, že zvětšení rozestupů mezi řadami solárních panelů zlepšuje účinnost a hospodárnost fotovoltaických systémů. Díky tomu dochází k proudění vzduchu a k ochlazení solárních modulů. Tato metoda by mohla v určitých klimatických podmínkách zlepšit LCOE projektu až o 2,15 %.

Ochlazení solárních modulů

Výzkumná skupina vedená Národní laboratoří pro obnovitelnou energii (NREL) amerického ministerstva energetiky navrhla nový přístup k využití konektivního přenosu tepla pro ochlazení solárních modulů ve velkých solárních elektrárnách.

Jejich modelování bere v úvahu faktory, jako je rozteč řad, výška panelů a úhel sklonu. Používá také vstupní délkové měřítko pro charakterizaci prostoru, kterým se vzduch pohybuje kolem solárních modulů nebo skrz ně. Ve standardních modelech se naopak často používá délkový poměr rozměrů modulů. Tento poměr ignoruje konfiguraci fotovoltaické elektrárny.

"Křivka konvektivního přenosu tepla vznikla pomocí výpočtových simulací proudění a experimentů ve větrném tunelu. Experimenty umožnily popsat konvektivní přenos tepla pro hodnotu délkového měřítka lakunarity (lakunarita = lat. mezera). Ta popisuje rozteč celého fotovoltaického pole přes jednu délkovou jednotku," uvedli vědci. Dále tvrdí, že použití délkového měřítka lakunarity vede k 1,5 % přesnější výrobě energie.

Analýza rozestupů modulů

Jejich technicko-ekonomická analýza posuzovala fotovoltaické systémy o výkonu 1 MW orientované na jih. Posuzované systémy se nacházely ve Phoenixu v Arizoně, s pevným úhlem sklonu 30 ° v různých roztečích řad nebo poměru pokrytí země (GCR). Roční náklady na pronájem pozemku se pohybovaly ve výši 0,054 USD/m2. Rozteč řad fotovoltaických elektráren se měnila od dvou do 11 m, což odpovídá hodnotám GCR od 0,73 do 0,08.

"Zvětšení rozestupů by mohlo umožnit využití více odrůd plodin a více typů zemědělských zařízení v agrivoltaických systémech." Uvedl Jordan Macknick, který vede jiný výzkumný projekt NREL zaměřený na agrivoltaiku. "Díky tomu by tyto solární systémy s většími rozestupy mohly být nákladově efektivnější a kompatibilní se zemědělstvím."

Optimální bod modelace

Na základě modelování skupina zjistila, že optimální bod vyrovnaných nákladů na energii (LCOE) je 0,29 USD/kWh. Přičemž rozteč řádků se pohybuje mezi 4,83 m a 7,34 m. Při dvoumetrových rozestupech činil LCOE (Level cost of energy) 0,33 USD/kWh a při 11 metrech 0,36 USD/kWh.

Skupina zjistila, že největší zlepšení LCOE zaznamenali v klimatických podmínkách s nízkou průměrnou roční teplotou okolí a střední až vysokou průměrnou roční rychlostí větru v USA. Modelování prezentovali ve studii "Technoeconomic Analysis of Changing PV Array Convective Cooling Through Changing Array Spacing". Studii nedávno zveřejnili v časopise IEEE Journal of Photovoltaics.

Další nedávné návrhy na využití konvekčního chlazení solárních modulů zahrnují umístění fotovoltaických panelů v těsné blízkosti a zohlednění směru větru a sklonu modulů.

Zdroje: pv-magazine, Top-Vozíky