מדענים מהאוניברסיטה הלאומית של Hanbat בדרום קוריאה חקרו כיצד הביצועים של תריסים פוטו-וולטאיים (BIPV) המשולבים בבניין מושפעים מהגוון המיוצר על ידי רצועות התריסים עצמם ומצאו כי זווית הטיה של 90 מעלות עשויה להפחית מאוד את ההשפעה הזו.
"מה שמייחד את המחקר הזה הוא הדגש שלו על השפעות הצללה בהקשר של וילונות PV, גורם שלעתים קרובות מתעלמים ממנו", המחבר המקביל למחקר, ג'ונגו ג'ון. "למרות השבחים הכלליים ליכולתם של תריסי PV לייצר יותר כוח מאשר מודולי PV קבועים בשל הזוויות המתכווננות שלהם, המחקר מפנה את תשומת הלב להפחתה משמעותית בביצועים התפעוליים שיכולה להתרחש עקב השפעות הצללה בין, מעל ומתחת לתריסים. ."
החוקרים השוו את הביצועים של תריס PV עם זווית קבועה הפועל בתנאים אנכיים ומשופעים בתנאים אנכיים ומשופעים לביצועים של מודול ייחוס BIPV עם זווית קבועה. הם השתמשו גם במתקן שדה ניסיוני וגם במודל סימולציה כדי לייצג תרחישים בעולם האמיתי.
"כדי למדוד את הקרינה המועברת למודול המותקן, שלושה פירנומטרים הותקנו על 30 מעלות, 90 מעלות ו-0 מעלות עבור מישורים משופעים, אנכיים ואופקיים, בהתאמה", ציינו המדענים.
החוקרים גילו שלמעט הגדרת זווית של 90-מעלות, תריסי ה-PV יצרו בהתמדה פחות תפוקת חשמל מאשר מודול הייחוס בזוויות חלופיות. בדרך כלל, הזווית האופטימלית עבור מערכות PV בקוריאה היא 30 מעלות.
"מסקרן, תריסי ה-PV הפיקו שיא הספק בזווית זו של 30 מעלות, אך צוין גם אי התאמה משמעותית בתפוקת ההספק בהשוואה למודול הייחוס", הסביר ג'ון. "זה מצביע על כך שתפוקת כוח מוגברת מייצרת השפעות הצללה עצמית בולטות יותר בתריסי PV."
המדענים השוו את תפוקת ההספק של תריסי PV בזוויות האופטימליות החודשיות שלהם עם מודול הייחוס הקבוע שהוגדר ל-30 מעלות או 90 מעלות. תריסי ה-PV עלו על מודול הייחוס המקובע בזווית של 90-מעלות, אך תפוקת ההספק שלהם הייתה נמוכה ב-13 עד 21 אחוזים מאשר בזווית של 30-מעלות.
"ממצאים אלו מצביעים על כך שהתאמת הזווית של תריסי PV יכולה לשפר את יעילות ייצור החשמל, אם כי קיימות מגבלות עקב השפעות ההצללה העצמית שנוצרו על ידי מודול הדק העליון", הדגישו המדענים.
קבוצת המחקר בחנה גם תרחישים שבהם משתמשים עלולים להגדיר באופן שגוי את הזווית של תריסי PV. הם השוו את תפוקת הכוח של תריסי PV המוגדרים בזוויות הפחות אופטימליות שלהם בכל חודש עם מודול הדק הייחוס קבוע ב-30 מעלות או 90 מעלות. הוא מצא הבדלים בולטים בביצועי ייצור החשמל. מודול ההתייחסות ב-30 מעלות הניב 83-86 אחוז יותר הספק מאשר תריסי ה-PV המיושרים בצורה שגויה, בעוד שהוא יצר 14-28 אחוז פחות תפוקת חשמל מאשר מודול הייחוס הקבוע ב-90 מעלות.
"זה הדגיש את החשיבות של הגדרה מדויקת של הזווית של תריסי PV כדי למקסם את ייצור החשמל", קבעו אנשי האקדמיה.
הם הציגו את הרעיון החדש במחקר "הערכת ביצועי כוח של מערכת תריסי PV בהתחשב בהשפעות הצללה עצמית", שפורסם ב-אנרגיה סולארית.
"חשוב לציין שהתוצאות לא הביאו בחשבון את ההשפעות של חיבורים מקבילים לסדרה בין מודולי לוח ודיודות עוקפים", אמר יון בהתייחסו לכיוונים העתידיים של המחקר. "לכן, שילוב גורמים אלה בתנאים אמיתיים עשוי להפחית את יעילות ייצור החשמל של תריסי PV."
