Bifaciale solpaneler för gatulampor: När fördelen verkligen är större

Hur bifaciale solpaneler fungerar

En traditionell monofacial solpanel har celler endast på framsidan. En bifacial solpanel har celler på båda sidor: framsidan tar emot direktt solljus, medan baksidan tar emot ljus som reflekteras från marken, taket eller vattenet under panelen.

Fysiken bakom denna effekt är densamma på båda sidorna. Ljus som träffar halvledaren väcker elektron-hol-par, och cellen omvandlar allt ljus – vare sig det är direktt eller reflekterat – till ström. Det som förändras är inte mekanismen, utan det tillgängliga ljuset; baksidan producerar ström endast om det finns något reflekterande under panelen.

Varifrån den 10–30 procentiga förbättringen kommer

Effektiviteten hos bifaciale solpaneler på baksidan beror på två faktorer: reflektiviteten hos ytan under panelen (albedo) og hur mycket himmel og mark panelen kan se.

• Albedo. Asfalt reflekterar ungefär en tiende del av det ljus som träffar det; ljusbetont reflekterar flera gånger mer; snö och vatten reflekterar ännu mer. En panel placerad över ökensand eller en vit tak yter sig som en ljusreflekterande yta; en panel placerad över en ny asfaltväg däremot inte.
• Geometri. Effektiviteten ökar med höjden på panelen och graden av öppenhet, eftersom panelen då ser mer av den reflekterande marken och mindre av sin egen stödstruktur. En panel som ligger nära en stolpe har dess baksida delvis blockerad.

Siffran 10–30 procent som angivs för bifaciale solpaneler gäller installationer med högt albedo och öppen omgivning. Detta är inte en egenskap som endast rör panelen själv, utan en kombination av panelen och den omgivande ytan.

Var bifaciale solpaneler inte är fördelaktiga – till exempel vid gatulampor

Bifaciale solpaneler är inte alltid fördelaktiga vid användning i gatulampor. I sådana fall kan reflektionen från panelerna störa ljuset som ska användas för belysning, vilket kan leda till mindre effektivitet eller till att ljuset blir för starkt.

Den typiske montageringen av gatulamperer er i den versta fallen för bifaciale solpaneler: en panel sitter på toppen av lamperen, några meter upp i luften, ovanpå asfalten, med stolpen bakom den. Den bakre ytan av panelen vender mot stolpen, og marken under panelen blir därför mörk. En ärlig ingenjörssvar är att den ökade effektiviteten som bifaciale solpaneler ger är liten – och att detta inte på ett tillförlitligt sätt motverkar den högre priset på dessa paneler.

Två ytterligare varningar: Om den bakre ytan av panelen skuggas av olika objekt (stolpen, fästningar, väggar) uppstår samma problem med ohomogen strömbelastning som vid vanliga, delvis skuggade solpaneler. Och ekonomiskt sett fungerar bifaciale solpaneler endast när de ger tillräcklig effektivitet för att minska antalet paneler, behovet av större infrastruktur samt kostnaderna. Om platsen fortfarande kräver samma stolpe, samma infrastruktur och samma styrsystem, är den högre priset på bifaciale solpaneler helt meningslöst.

Var bifaciale solpaneler verkligen förtjänar sin plats?

• Stora markmonterade solpaneler i öknar og öppna områden. Marken med högt albedo og den öppna geometrin gör att den reflekterade ljusets bidrag är betydande; stora projekt har visat tydliga ökningar i effektiviteten.
• Reflekterande tak och bilhyllor. Industribyggnader med ljusa tak placerar en ljusreflekterande yta direkt under solpanelerna.
• Flytande solpaneler. Vatten reflekterar starkt, vilket ger den baksidiga ytan av solpanelerna en ljus, rörlig “spegel” – i sådana fall var det nästan oundvikligt att använda bifaciale solpaneler.

Vad vi föreslår (What we spec):

I vår fabrik är standarden för gatulamper monofaciale (enbart en sida av panelen som absorberar solenergi). Spøren om bifaciale paneler från distributörer byr oftast på: “Är bifaciale paneler 10–30% bättre, eller hur?” – och slutar med faktorer som albedo (reflektivitet) och montageringsgeometri på platsen. Vi valer bifaciale paneler när platsen har en carport, en reflektiv takbeläggning eller öppen mark med högt albedo, medan vi använder monofaciale paneler för lampstolpar på vägar och stigar. Kör båda alternativen igenom lysdesignverktyget för belastningsaspekterna och kontrollerningskalkylatorn för energiaspekterna, ogjör sedan jämförelser med vår serie all-in-one-solargatulampor som är anpassade för fabriksstandarder.

Vad denna sida inte täcker:

Denna sida behandlar bifaciale paneler i DC-lysingssystem. Den täcker inte bifaciale paneler i storskaliga anläggningar, spårningssystem eller teknik för flytande solcellsanläggningar – dessa omfattas av andra discipliner.