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Aumento da produção de energia solar com sistemas fotovoltaicos bi-faciais

Aumento da produção de energia solar com sistemas fotovoltaicos bi-faciais

[Imagem: Florian Solar Products]

Os resultados de uma prévia recente obtida de uma matriz bi-facial ‘BiSoN’ na Alemanha encontraram ganhos de rendimento impressionantes em comparação com os módulos padrão, mas o que são módulos bi-faciais e quão eficazes eles são realmente?

A matriz bi-facial alemã foi testada pelo ISC Konstanz, um instituto de pesquisa com sede no sudoeste da Alemanha. Os testes foram conduzidos em um sistema bifacial de 4,4 quilowatts na Ilha de Reichenau, no Lago Constance. A equipe de pesquisa descobriu que, durante o primeiro mês de exposição, o rendimento médio do sistema foi 120 por cento maior do que um array padrão a 7 quilômetros de distância. Uma vez que se tratou apenas de uma previsão, não pode ser considerado um teste real, especialmente porque as características dos dois sistemas não são idênticas em termos de localização, configuração, potência, etc. No entanto, a previsão é, contudo, significativa como a primeira indicação confiável de a capacidade real de produção de módulos fotovoltaicos bi-faciais.

O array BiSoN foi fabricado por uma empresa italiana chamada MegaCell, embora a tecnologia em si tenha sido desenvolvida pela ISC Konstanz. A MegaCell fabrica seus módulos sob licença, mas se tornou uma das primeiras pioneiras da tecnologia bifacial desde que a licença foi concedida à empresa em 2014. Também está construindo uma planta de 2,5 megawatts de pico (MWp) no Chile, que pode se tornar a maior matriz bifacial do mundo.

Módulos bifaciais são módulos que podem gerar eletricidade de ambos os lados, frente e verso, pois são projetados para permitir que a luz entre por ambos os lados do módulo. Enquanto a superfície traseira de um módulo convencional é coberta com um contato reflexivo de alumínio, a de um módulo bi-facial incorpora uma grade de "dedo" que permite a passagem da luz solar. Ele pode então ser refletido de uma superfície (o efeito de "albedo"), seja no solo ou, por exemplo, em um telhado, e de volta para a superfície traseira do módulo. Isso significa que o material de silício usado em módulos bi-faciais deve ser de alta qualidade, de modo que cargas elétricas perto da superfície traseira do módulo possam contribuir para a geração de energia à medida que se movem em direção ao "emissor" na superfície frontal. Encapsulantes transparentes, geralmente de vidro, também devem ser colocados em ambos os lados.

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De acordo com o Dr. Shinya Obara, professor do Kitami Institute of Technology, os módulos fotovoltaicos instalados na posição vertical podem ter dois picos, um pela manhã e outro à tarde. Esse efeito é aprimorado se metade dos módulos em uma matriz estiverem inclinados para o leste e a outra metade para o oeste. No entanto, em tal posição, eles são muito mais eficazes quando instalados com um ângulo de inclinação de cerca de 30 graus, voltados de leste para oeste. Eles também podem ser instalados fora do solo sobre superfícies com um alto grau de refletividade (albedo) e esta pode de fato ser a posição ideal.

Testes pela empresa israelense BSolar descobriram que superfícies de concreto branco funcionam melhor porque seu albedo pode ser de 80 a 90 por cento, em comparação com concreto ou cascalho normal. Outro teste realizado na cidade de Kitami, Hokkaido, Japão, obteve resultados semelhantes durante o inverno, em solo com neve. A distância entre os módulos e a superfície reflexiva também é importante, pois a quantidade de luz albedo que atinge a parte traseira dos módulos está diretamente relacionada à altura e inclinação do módulo sobre a superfície. Módulos colocados muito baixos podem sofrer de autossombreamento, no qual a luz de albedo disponível é bloqueada.

Os módulos bifaciais também são ideais para situações de construção fotovoltaica integrada (BIPV), onde podem ser usados ​​como parte de uma barreira de ruído, incluída em fachadas ou como parte de cobertura ou cercas convencionais.


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