Grupa badaczy pod przewodnictwem Uniwersytetu Nauki i Technologii w Chinach zbadała wpływ odstępu między rzędami modułów słonecznych na temperaturę i wydajność systemu fotowoltaicznego. Odkryła, że ​​zbyt duże odstępy między rzędami nie odgrywają znaczącej roli w chłodzeniu paneli poprzez konwekcję cieplną i zwiększaniu wydajności energetycznej.

Shi wyjaśnił również, że badania wykazały, iż większy odstęp między rzędami nie zapewnił oczekiwanego efektu chłodzenia w testach zewnętrznych. „Dlatego w praktycznych zastosowaniach wystarczy jedynie upewnić się, że między sąsiednimi rzędami paneli fotowoltaicznych nie będzie cienia, a potencjalny efekt chłodzenia wynikający z nadmiernego odstępu między rzędami może nie być osiągnięty w praktyce”.

Naukowcy przeprowadzili eksperymenty na instalacji fotowoltaicznej składającej się z 30 modułów rozmieszczonych poziomo w 3 kolumnach i 10 rzędach. Minimalny odstęp między rzędami wynosił 0,98 m, co – jak twierdzą – gwarantowało brak ekranowania między elementami instalacji fotowoltaicznej w godzinach 9:00–15:00 w dniu przesilenia zimowego na półkuli północnej.

„Aby poprawić wykorzystanie gruntów, odstępy między rzędami muszą być jak najmniejsze” – zauważyli również. „Normy IEC 62548–1:2023 i IEC TS 62738–2018 określają minimalne odstępy między rzędami, aby zapewnić brak zacienienia między dwoma sąsiednimi rzędami paneli fotowoltaicznych”. Pomiary wykonywali za pomocą stacji meteorologicznej, termopar i miernika mocy od 10 czerwca do 5 września 2023 r. „Odstępy między rzędami były często korygowane w okresie monitorowania, aby uniknąć sezonowych wpływów temperatury powietrza zewnętrznego i prędkości wiatru”.

Seria eksperymentów wykazała, że ​​wbrew początkowym oczekiwaniom, zwiększenie odstępu między rzędami nie zwiększyło efektu konwekcyjnego przenoszenia ciepła. Korzystny efekt był widoczny tylko przy natężeniu promieniowania niższym niż 400 W/m², natomiast powyżej tego progu efekt był pomijalny.

Analiza wykazała również, że wydajność systemu fotowoltaicznego może wzrosnąć nawet o 3,9% przy zwiększeniu odstępu rzędów do 1,5-krotności minimalnego progu, przy czym temperatura powierzchni spadnie o 1,86 C, a wydajność fotowoltaiczna i elektryczna wzrośnie o 3,53%, gdy prędkość wiatru wzrośnie z 0 do 2,4 m/s.
Naukowcy doszli do wniosku, że należy unikać większych odstępów między punktami pomiarowymi, ponieważ ich ograniczone efekty nie rekompensują większego wykorzystania terenu. Nalegali raczej na uwzględnienie takich czynników, jak bezpośrednie natężenie promieniowania i prędkość wiatru, w celu poprawy wydajności systemu.

„Wyniki pełnoskalowych eksperymentów na wolnym powietrzu w ramach tego badania stanowią punkt odniesienia przy projektowaniu elektrowni fotowoltaicznych” – wyjaśnił Shi. „Średni błąd względny modelu prognozowania temperatury w tym badaniu wynosi zaledwie 5,4%, a w poprzednim modelu prawie 20,0%. Dzięki modelowi zastosowanemu w tym badaniu można dokładniej określić wpływ warunków środowiskowych i parametrów instalacji na instalację fotowoltaiczną”.

Fragment artykułu pobrano z sieci, usunięto kontakt w sprawie naruszenia.