Forskere ledet av Zürich University of Applied Science (ZHAW) i Sveits utførte simuleringer og målinger med sikte på å maksimere kraftproduksjonen i øst-vest orientertPV-system på taket.
Et av de eksperimentelle oppsettene inkluderte horisontal enkeltaksesporing (HSAT)solcellemonteringssystemmed solcellepaneler oppstilt i øst-vest-orientering med en atypisk høy arealutnyttelse – en bakkedekningsgrad (GCR) på over 90 %. HSATPV monteringvinklene ble satt til {{0}} grader , 0 grader og 5 grader .
Forskerne bemerket atPV-system på taketoppsettet er forskjellig fra HSATPV monteringsystemer som vanligvis er installert i bakkemonterte prosjekter og har mye lavere GCR for å undertrykke selvskyggelegging av nabomodulrader. "I vår studie er målet å maksimere energiutbyttet per område på et flatt tak og ikke det spesifikke energiutbyttet. Av denne grunn er ikke lave GCR et fornuftig alternativ," sa forskerne.
Referansensolcelleanlegg på taketvar et roterende tak med bifacial modulsystem med tiltvinkler på 10 grad og også orientert i øst-vest retning med en GCR på 0,9. Effektmålingene ble utført som en funksjon av tiltvinkler.
Simuleringene ble gjort i PVSyst 7.4, kombinert med fysiske målinger, inkludert et spesielt måleoppsett med en miniatyrisert testrigg som er tilgjengelig fra Tyskland-baserte Solarc Innovative Solarprodukte GmbH.
"Overraskende nok har det blitt vist at horisontal sporing innenfor bare et lite vinkelområde, i kombinasjon med høye arealutnyttelsesgrader, kan føre til ytterligere utbytter i området 5%," Hartmut Nussbaumer, leder av ZHAW fotovoltaisk forskningsgruppe.
Simuleringene og målingene viste at, sammenlignet med referansesystemet, kan det foreslåtte HSAT PV-monteringsoppsettet oppnå en 5 % høyere energiproduksjon. Videre sa gruppen at tilnærmingen til slutt kunne stole på veldig enkle trackere som kunne produseres til en lav pris. For eksempel sa det at alle rader med moduler på et tak kunne flyttes med bare én stasjon, og la merke til at fremtidig forskning kan innebære å installere et HSAT-system på et tak for utendørs testing.
Et annet eksperimentelt oppsett involverte nesten vertikalt installerte reflektorer på kanten av solcelleanlegget. Motordrevne reflektorer ble brukt til å trekkes tilbake eller forlenges avhengig av bestråling og værforhold.
De første resultatene viste at bruk av reflektorer muliggjorde områdespesifikke utbytteøkninger på 30 % på de målte dagene. Energiutbyttet om morgenen eller kvelden ble forbedret "betraktelig". Forskerne la også merke til at ytterligere reflektorer, enten dynamiske eller statiske, kan øke innstrålingen på kollektorfeltet og derfor øke energiutbyttet.
"Hovedutfordringene i forskningen var å simulere og måle relativt små økninger i yield, som kombinert ender opp med å ha stor innvirkning på lønnsomheten av systemtilpasninger," sa Nussbaumer.
Ved å merke seg at både HSAT-systemer og reflektorer på flate tak er effektive, sa forskerne at sjansen for at variantene blir mer utbredt "avhenger av kostnadseffektiviteten."
I fremtiden vil forskerne undersøke tidsavhengige kontrollerbare reflektorer for å forbedre energiutbyttet med tidsmessige justeringer basert på spesifikt energibehov eller tidsvarierende elektrisitetspriser, i tillegg til kostnadsstudier om både initialinvestering og sporing av systemvedlikeholdskostnader.
