Двосторонні сонячні панелі: принцип роботи та реальна користь bifacial

Двостороння сонячна панель виробляє електроенергію не лише з випромінювання, яке потрапляє на її передню поверхню. Частину енергії вона може отримувати й через тильну активну сторону.

Для цього світло має потрапити на задню частину модуля після відбиття від землі, покрівлі або іншої поверхні. Також тильна сторона може використовувати розсіяне сонячне випромінювання.

Саме тому bifacial технологія не дає однакової переваги на кожному об’єкті. Результат визначає не лише сам модуль. Важливі поверхня під панелями, висота розміщення, кут, геометрія рядів, затінення та частка світла, яка реально доходить до тильної сторони.

Що таке bifacial панель і як вона працює

У звичайного monofacial модуля основний внесок у вироблення електроенергії дає передня сторона. Bifacial модуль має активну тильну сторону, яка також може перетворювати світло на електроенергію.

Механіка проста. Сонячне випромінювання падає на землю, дах або іншу поверхню. Частина світла поглинається. Інша частина відбивається та потрапляє на тил панелі.

До цього додається розсіяне випромінювання, яке надходить не лише в одному напрямку. У результаті задня активна поверхня може створити додаткову генерацію.

Що таке альбедо

Альбедо показує, яку частину сонячного випромінювання поверхня відбиває.

Світла поверхня зазвичай повертає більше світла, ніж темна. Тому світлий бетон, світла мембрана покрівлі або інша поверхня з високою відбивною здатністю може створити кращі умови для bifacial модуля.

Але альбедо не можна оцінювати окремо. Якщо панель розташована дуже низько або її тил перекриває конструкція, навіть добре відбивна поверхня не гарантує значного результату.

Що означає bifacial gain

Bifacial gain це додатковий виробіток, який система отримує завдяки роботі тильної сторони модуля.

Цей показник не можна сприймати як постійну характеристику панелі. Він залежить від конкретного об’єкта та конфігурації СЕС.

Одна й та сама двостороння сонячна панель може показувати різний додатковий виробіток на двох різних об’єктах.

Номінальна потужність, напруга, струм, ККД та інші універсальні параметри мають іншу логіку. Детальніше про них можна прочитати в матеріалі про характеристики сонячних панелей.

Від чого залежить bifacial gain

Головне питання для двосторонньої панелі просте: скільки світла реально потрапляє на її тил.

На результат впливають одразу кілька факторів.

Поверхня під панелями

Світла поверхня зазвичай відбиває більше випромінювання. Темний дах, ґрунт або асфальт можуть поглинати більшу частину світла.

Тому однакова система над різними поверхнями може мати різний внесок тильної сторони.

Висота розміщення

Простір між панеллю та поверхнею дає тильній стороні можливість отримувати більше відбитого світла.

Якщо модуль розташований майже впритул до непрозорої покрівлі, потенціал другої активної сторони використовується слабше.

Кут панелей

Кут впливає не лише на освітлення передньої сторони. Він також визначає, яку частину поверхні під модулем бачить його тил.

Через це оптимальна конфігурація залежить від геометрії об’єкта.

Відстань між рядами

При наземному розміщенні або на великій плоскій покрівлі сусідні ряди можуть затінювати один одного.

Занадто щільне розташування може зменшити кількість світла, яке доходить до тильної поверхні.

Затінення конструкціями

Балки, профілі, кабелі та інші елементи конструкції можуть перекривати частину тильної сторони.

Тому для bifacial важлива не лише загальна кількість світла, а й те, наскільки рівномірно воно потрапляє на задню поверхню модуля.

Розсіяне світло

Тильна сторона працює не тільки завдяки прямому відбиттю від землі або даху.

Розсіяне випромінювання також бере участь у генерації. Його частка залежить від погодних умов, географії та середовища навколо системи.

Простий приклад

Уявімо два однакові bifacial модулі.

Перший встановлений вище над світлою поверхнею. Тильна сторона відкрита та отримує відбите світло.

Другий розташований близько до темної непрозорої покрівлі.

Обидві панелі мають однакову технологію. Але умови для роботи тильної сторони різні. Тому й додатковий виробіток буде різним.

Чи впливають потужність і розміри панелі

Потужність модуля сама по собі не визначає bifacial gain.

На ринку існують двосторонні сонячні панелі різної потужності та різних розмірів. Значення у ватах показує характеристики конкретної моделі, але не гарантує певний відсоток додаткової генерації з тилу.

Розміри також залежать від серії, формату комірок і конструкції модуля. Для проєкту потрібно дивитися datasheet конкретної панелі.

Bifacial чи звичайні monofacial панелі

Двостороння панель не є автоматично кращою.

Її перевага з’являється тоді, коли об’єкт дозволяє використати тильну сторону. Якщо тил майже не отримує світла, частина потенціалу технології залишається невикористаною.

Таблицю на смартфоні можна прокручувати пальцем по горизонталі.

Якщо задача полягає не тільки у порівнянні двосторонньої та односторонньої технології, а у виборі панелей за характеристиками, виробником, гарантією та сумісністю з системою, прочитайте матеріал про те, як вибрати сонячні панелі.

Де двосторонні панелі розкривають переваги

Bifacial має найбільший сенс там, де тильна сторона залишається відкритою для світла.

Наземне розміщення

Наземна конструкція часто створює сприятливі умови для двосторонніх модулів.

Панелі можна підняти над поверхнею. Між рядами є простір. Поверхню під модулями можна врахувати під час оцінки майбутньої генерації.

Але навіть тут результат залежить від затінення, кута, висоти та відстані між рядами.

Плоский дах

Плоска покрівля може бути хорошим сценарієм, якщо панелі мають достатній просвіт, а поверхня даху відбиває світло.

Якщо дах темний, а модулі розташовані дуже низько, перевага тильної сторони може бути меншою.

Навіси та carport

Навіс або carport також може створювати природні умови для bifacial.

Тил панелей у такій конструкції часто залишається відкритим. Проте потрібно врахувати балки, висоту, тіні та властивості поверхні під навісом.

Коли monofacial може бути простішим рішенням

Якщо панелі розміщуються близько до темної непрозорої покрівлі, а світло майже не доходить до тилу, практична користь bifacial може бути невеликою.

У такому сценарії не варто обирати двосторонній модуль лише через сам факт наявності другої активної сторони.

Правильне питання звучить так: чи матиме тильна сторона достатньо світла саме на цьому об’єкті.

Якщо потрібно оцінити дах, земельну ділянку або іншу конфігурацію, Escore може врахувати умови розміщення під час технічного аудиту і розрахунку СЕС.

Це дозволяє підібрати технологію під реальні умови об’єкта, а не виходити з припущення, що bifacial завжди кращий.

Поширені запитання

Чи працює задня сторона панелі в тіні?

Так, якщо до неї доходить відбите або розсіяне світло.

Але чим менше випромінювання отримує тильна поверхня, тим меншим буде її внесок у генерацію.

Якщо непрозора конструкція повністю перекриває доступ світла, практична перевага другої сторони може бути дуже малою.

Чи всі double glass панелі є bifacial?

Ні.

Double glass описує конструкцію модуля, у якій скло використане з передньої та задньої сторони.

Bifacial описує електричну властивість модуля, тобто здатність виробляти електроенергію також завдяки світлу, яке потрапляє на тил.

Тому наявність заднього скла ще не означає, що модуль двосторонній.

У datasheet потрібно шукати пряме позначення bifacial та характеристики роботи тильної сторони.

Коли варто розглядати двосторонні сонячні панелі

Bifacial варто розглядати, якщо конструкція залишає тил відкритим, поверхня здатна відбивати світло, а геометрія системи дозволяє цьому світлу потрапляти на задню сторону модуля.

Особливо логічно оцінювати технологію для наземних систем, плоских покрівель і навісів.

Якщо ж панелі майже прилягають до темної непрозорої основи, потенціал другої сторони може використовуватися слабко.

Тому двостороння сонячна панель це не універсальний спосіб отримати фіксований додатковий відсоток генерації. Це технологія, результат якої залежить від усієї конфігурації СЕС.

Потрібно зрозуміти, чи має bifacial сенс саме для вашого об’єкта? Можна передати Escore дані про дах, ділянку та умови розміщення, щоб підібрати панелі під конкретну конфігурацію та отримати попередній розрахунок СЕС.