Bifacijalni solarni paneli predstavljaju jedno od najstarijih dostignuća u tehnologiji solarnih panela, a postoje još od davne 1960-te godine. Razvoj tehnologije PERC značajno je poboljšao njihovu efikasnost i stvorio potencijal za njih – kako bi bili ravnopravan igrač na tržištu solarne energije.

Prema mišljenju mnogih stručnjaka, međutim, sada su na putu da postanu najnoviji trend koji će zahvatiti tržište solarne energije i uskoro postati standard. Ipak, prije toga, postoji mnogo varijabli koje bi se morale riješiti prije nego što bifacijalni solarni paneli dostignu značajan i prihvatljiv tržišni udio.

Je li povećana proizvodnja dovoljna da pokrije dodatne troškove izgradnje – bifacijalni solarni paneli? 

Odgovor na postavljeno pitanje je komplikovan. Iako povećani troškovi opreme i same instalacije nisu pretjerani, postoje drugi faktori koji sprječavaju široku primjenu kada su u pitanju bifacijalni solarni paneli.

Na primjer, postoje mnogi elementi dizajna koji su jedinstveni kada su u pitanju bifacijalni solarni paneli koji doprinose većim troškovima instalacije. Dizajn istosmjerne struje, lokacija i intalacija kada su u pitanju bifacijalni solarni paneli mogu biti veći izazov za bifacijalne elektrane u odnosu na one s monofacijalnim modulima. I to može stvoriti velike probleme, posebno investitorima.

Teško je predvidjeti povećani učinak za dizajn sistema, zbog mnogih varijabli koje imaju uticaj na proizvodnju.

Tačna mjerenja

Nema sumnje da će bifacijalni solarni paneli povećati proizvodnju električne energije. Pitanje je kako precizno izmjeriti troškove i kako precizno predvidjeti proizvodnju energije sa svim uračunatim varijablama. Pri tome, rezultati i studije pokazali su da bifacijalni solarni paneli mogu proizvesti dodatnu snagu i to između 10 posto do 20 posto u odnosu na monofacijalne panele. Ukoliko su uslovi optimizirani i imaju sezonski podesivu konstrukciju, dodatna snaga može biti od 30 posto do 40 posto.

Važno je imati na umu da tražimo optimalni LCOE (nivelirani trošak električne energije), a ne maksimalnu moguću snagu. Postoji nekoliko načina za povećanje proizvodnje električne energije, ali mnoge od ovih opcija nisu isplative i nisu praktične na tržištu. Na primjer, dvoosovinski treker može povećati proizvodnju energije, ali je i dalje preskupo za preporučiti. Dakle, glavna prepreka bifacijalnim modulima na tržištu je poteškoća u stvaranju preciznih simulacija i time zadovoljavanje financijskih upita u vezi s dodatnim troškovima.

Poboljšana ispitivanja i poboljšano modeliranje traju godinama, a poboljšanje dostupnih podataka o zračenju i geoprostorni podaci uveliko su doprinijeli poboljšanjima u ovim simulacijama. Izgrađeno je mnogo bifacijalnih elektrana za testiranje, izvršene su bifacijalne studije i završene bifacijalne instalacije koje pružaju stvarne podatke.

Unatoč svim preprekama i neizvjesnostima, bifacijalne instalacije naglo su narasle u posljednjih pola desetljeća, sa samo 97 MW instaliranog globalnog kapaciteta u 2016. godini, na gotovo 6 GW u 2019. godini. Najveća bifacijalna elektrana do danas – 224 MW – završena je krajem 2019. godine. Predviđa se da će se taj rast nastaviti. Prema pretpostavkama konsultantskih agencija, bifacijalni moduli činiti će 17 posto globalnog tržišta solarnih panela 2024. godine.

Sa svim podacima iz testova i svim završenim instalacijama, imamo model kako omogućiti da bifacijalni solarni paneli rade za niži LCOE. Neke od preporuka najbolje prakse za optimizaciju vaše bifacijalne elektrane, bifacijalni solarni paneli i postizanje povećanog ROI-a i nižeg LCOE su slijedeće:

• Izbor lokacije – cijena zemljišta ima uticaj na to kako se bifacijalni solarni paneli mogu optimizirati. Na mjestima gdje je zemljište malo i skupo, ploče bi trebalo posložiti ravno na zemlju kako bi se osiguralo maksimalno prikupljanje energije na određenoj površini. Međutim, na mjestima gdje je zemljište jeftino, bifacijalni solarni paneli mogu imati optimalan razmak i veće prinose. Također, bifacijalni prinosi veći su tamo gdje je veća difuzna svjetlosna energija što znači da će na vašim geografskim širinama bifacijalni prinos biti veći nego na nižim geografskim širinama.
• Visok albedo – izabrana onoliko koliko treba imati visok albedo. Pustinjski pijesak je dobra opcija. Najbolja opcija je bijeli beton ili visoko reflektirajuća krovna folija. Snijeg i led takođe imaju vrlo visok albedo.
• Visina panela – razlikovati će se od lokacije do lokacije, ali jedan metar pružio je dobru korist i omjer troškova. Povećavanje visine panela zahtjeva i druge varijable kao što su brzina vjetra i podizanje od nagiba, a samim tim i jače konstrukcije na samom tlu.
• Udaljenost redova – razlikovati će se od lokacije do lokacije, ali pokazalo se da udaljenost od šest do osam metara daje dobre rezultate. Naravno, moraju se uzeti u obzir troškovi zemljišta ili raspoloživog prostora. A ako su troškovi zemljišta preveliki, veća udaljenost između redova povećati će vam LCOE. Idealno je da se negdje, gdje je zemljište vrlo jeftino, može efikasno povećati udaljenost redova.
• Više MPPT po inverteru – korištenje invertera sa više MPPT-ova (praćenje maksimalne snage) učinkoviti je način da se smanji neusklađenost stringova i osiguraju efikasne performanse. Što više MPPT-ova po vatu – to bolje.
• Jednoosovinske sezonski podesive konstrukcije – istraživači sa Instituta za istraživanje solarne energije iz Singapura zaključili su da bifacijalni solarni paneli sa jednoosovinskim podešavanjem mogu povećati prinos energije za 35 posto, kao i dostići najniži LCOE za veći dio kopnenog područja na planeti. Iako dvoosovinski trekeri postižu najveću proizvodnju električne energije, njihovi troškovi su i dalje previsoki i nisu isplativi. Istraživači su, između ostalog, napisali slijedeće: „Generalno, s istom montažnom strukturom, bifacijalna konfiguracija nadmašuje monofacijalnu konfiguraciju. Konfiguracije sezonski podesive konstrukcije znatno nadmašuju konfiguracije s fiksnim nagibom.”
• Analize troškova pokazale su da će troškovi opreme i ugradnje bifacijalnog fotonaponskog postrojenja biti oko 5% veći od usporedivog monofacijalnog postrojenja. Nadalje, podaci pokazuju da troškovi dodavanja jednoosovinskog sistema praćenja za optimalne prinose dodaju dodatnih 10% na troškove opreme i instalacije u odnosu na ekvivalentnu instalaciju bez praćenja.
• Prema tome, dvofazna, jednoosovinska PV postrojenja za praćenje (1T) mogu koštati približno 15 posto više od usporedivih monofacijalnih PV postrojenja koja ne prate.
• Prinosi dvofaznog postrojenja 1T mogu biti znatno iznad 20 posto, u nekim slučajevima od 35 posto do 39 posto, ako se uslovi mogu optimizirati.

Nakon rada s mnogim proračunima i pregledavanja mnogih proizvodnih modela i proračunskih tablica, predstaviti ćemo vam tablicu referentnih vrijednosti i primjera koji pomažu u razumijevanju nekih varijabli:

Zvuči kao jednostavna kalkulacija, zar ne? Ali, imamo još jednu prepreku za raspravu – pogled s finansijske strane.

Zbog nesigurnosti u modeliranju troškova i proizvodnje bifacijalnih PV postrojenja, kao i relativno male veličine uzorka pouzdanih podataka o performansama, investitori često nisu spremni finansirati puni iznos predviđene proizvodnje sa stražnje strane. Stoga bi ulagači mogli cijeniti samo dio modeliranog dvostrukog dobitka.

Na primjer, ako je projekt projicirao dobit od 10 posto u odnosu na ekvivalentni monofacijalni projekt, moglo bi se očekivati ​​da će zajmodavac osigurati 10 posto više finansiranja duga nego za monofacijalni projekt. Međutim, taj zajmodavac možda neće procijeniti puni projicirani dvostruki dobitak zbog neizvjesnosti o kojima smo razgovarali. Oni mogu samo procijeniti predviđeni bifacijalni dobitak na 50 posto, što znači da bi ponudili samo pet posto više finansiranja duga u odnosu na monofacijalni projekt.

A budući da je finansiranje dugom generalno najjeftiniji oblik finansiranja, neizvjesnosti u fazi modeliranja i simulacije na kraju dodaju troškove finansiranja projektu, povećavajući tako LCOE.

Zaključak

Ukratko, industrija se još uvijek bori da upravlja varijablama predviđanja izlaza bifacijalnih modula, kao i da upravlja troškovima optimizacije snage koju proizvode bifacijalni moduli. Prepreke se polako prevladavaju sa svakim napretkom u podacima i tehnologiji.