Bifazické solární panely pro pouliční osvětlení: Kdy je přínos skutečný

Jak fungují bifazické panely

Tradiční monofazický panel má články pouze na přední straně. Bifazický panel má články na obou stranách: přední strana zachycuje přímé sluneční světlo, zatímco zadní strana zachycuje světlo odražené od země, střechy nebo vody pod panelem.

Fyzikální princip je stejný na obou stranách – fotovoltaický efekt přeměňuje světlo na elektrický proud. To, co se mění, je množství dostupného světla: zadní strana produkuje energii pouze tehdy, je-li pod ní něco odrazivého.

Odkud pochází ten 10–30% přínos

Účinnost světelného výkonu zadní strany panelu závisí na dvou faktorech: odrazivosti povrchu pod ním (albedu) a množství oblohy a země, které je zadní strana panelu schopna „vidět“ (tj. zachytit).

Albedo: Asfalt odráží přibližně desetinu světla, které na něj dopadne; beton odráží mnohem více světla; sníh a voda odrážejí ještě více světla. Panel umístěný na písku pouště nebo na bílé střeše má tedy jasně viditelný povrch; panel umístěný na čerstvě vyasfaltované silnici takový povrch nemá.

Geometrie: Účinnost světelného výkonu zadní strany panelu roste s rostoucí výškou a s větším „otevřením“ panelu (tj. s větším množstvím odrazivého povrchu, který je viditelný), protože v tomto případě je viditelná větší část odrazivého povrchu a menší část samotné konstrukce panelu. Panel umístěný těsně u sloupu má totiž svou zadní stranu zčásti zakrytou.

Uvedené hodnoty účinnosti světelného výkonu (10–30 %) platí pro instalace s vysokým albedem a v otevřeném prostředí. Tato hodnota není vlastností samotného panelu, ale vlastností kombinace panelu a okolního prostředí (povrchu).

Kde se použití bifaciálních panelů na pouličních lampách nevyplácí

Použití bifaciálních panelů na pouličních lampách nemusí být vždy výhodné, zejména v případech, kdy je albedo povrchu pod lampou nízké nebo kdy je prostor kolem lampy příliš omezený. V takových případech může být výkon bifaciálních panelů nižší než u běžných panelů.

Typické umístění pouličních světel představuje pro bifaciální panely nejhorší možnost: panel je umístěn na hlavě svítidla, několik metrů nad asfaltem, přičemž sloup stojí za ním. Zadní strana panelu je orientována směrem ke sloupu, a pod ním je tedy stále tma. Podle odborných posudků je přínos takového uspořádání malý a nedokáže opravdu kompenzovat vyšší cenu bifaciálních panelů.

Ještě dvě důležité poznámky: Smíšené stínění na zadní straně panelu (sloup, držák, zeď) způsobuje stejný problém s nedostatkem osvětlení jako u běžných panelů. Ekonomický výhodnost bifaciálních panelů platí pouze v případě, že jejich výkon umožňuje snížit počet potřebných panelů, což vede ke snížení nákladů na jejich pořízení a infrastrukturu. Pokud však místo stále vyžaduje stejný sloup, stejný počet panelů a stejný řadič, pak vyšší cena bifaciálních panelů nemá žádný skutečný význam.

Kde tedy bifaciální panely opravdu najdou své uplatnění?

– Velké pozemní solární panely umístěné v pouštích a na otevřených plochách. Pozemní povrchy s vysokým albedem a otevřená geometrie umožňují efektivní absorpci slunečního záření; velké projekty prokázaly významný nárůst výkonu solárních systémů. – Reflektivní střechy a garáže. Průmyslové budovy se světle zbarvenými střechami poskytují jasný, reflektující povrch přímo pod solárními panely. – Plovoucí solární instalace. Voda silně odráží sluneční záření, takže zadní strana panelů vypadá jako „jasný, pohyblivý zrcadlo“ – právě pro takové případy byly speciálně navrženy bifazické solární panely.

Co požadujeme („What we spec“):

Specifické požadavky na konstrukci a výběr solárních systémů zahrnují: – Použití pozemních solárních panelů v vhodných geografických podmínkách (pouště, otevřené plochy). – Výběr střech a dalších konstrukcí s vysokým albedem pro lepší odraz slunečního záření. – Použití bifazických solárních panelů v případech, kdy je potřeba využít jak přední, tak i zadní stranu panelů k absorpci sluneční energie.

V naší továrně je výchozí typ svítidel pro použití na ulicích monofaciální (tj. svítí pouze z jedné strany panelu). Dotazy od distributorů týkající se bifaciálních panelů obvykle začínají otázkou „Tyto panely jsou o 10–30 % lepší, že?“ a končí informacemi o albedu povrchů a geometrii montáže na konkrétním místě. Bifaciální panely doporučujeme pouze v případech, kdy se jedná o střechy s vysokým odrazivým faktorem, přístřešky pro auta nebo o otevřené plochy s vysokým albedem. Pro svítidla umístěná na silnicích a chodnících používáme monofaciální panely. Pro výpočet požadovaného výkonu svítidel použijte nástroj na návrh osvětlení /app-lighting-design a kalkulačku na určení velikosti řadičů []; také si můžete prohlédnout naši řadu komplexních solárních svítidel /all-in-one-solar-street-light s předem nastavenými konfiguracemi vhodnými pro výrobu v naší továrně.

Co tato stránka nezahrnuje

Tato stránka se věnuje pouze bifaciálním panelům používaným v monofaciálních svítidlech na ulicích. Nezahrnuje bifaciální solární panely v rozsáhlejších instalacích, systémy pro sledování polohy slunce ani konstrukce plovoucích solárních elektráren – tyto oblasti spadají do jiných odborů.