Az egytengelyes napkövetőkkel ellátott kétoldalas a költségkirály a napelemeknél – SERIS

A kétoldalas szolár modulok egytengelyes napkövetőkkel történő kombinálása továbbra is a leginkább költséghatékony út a fejlesztők számára a világ minden részében a Szingapúri Napenergia Kutató Intézet (Solar Energy Research Institute of Singapore, SERIS) szerint.

2020. június 8. hétfő, forrás: mnnsz.hu

A kutatócsoport modellezte a különböző napelem kivitelek teljesítményét a NASA besugárzás adatai alapján. Az eredmények – amelyeket helyszíni adatokkal összevetve ellenőriztek – azt mutatták, hogy a kétoldalas és az egytengelyes napkövetők kombinációi adták a legalacsonyabb fajlagos elektromos áram költséget (levelised cost of electricity, LCOE) az elemzés alá vont területek 93,1%-ánál.

Az új tanulmány, amelyet az Elsivier Joule vímű folyóiratának negyedik kötetében tettek közzé – azt állapította meg, hogy az egyoldalas, egytengelyes napkövetők képviselték a második legolcsóbb kombinációt a tudósok által górcső alá vont területek 87,9%-ánál, akik (az alábbi táblázatban látható) összesen 10, különböző kontinenseken található helyszínre összpontosítottak.

Azok a napelem parkok, amelyeket egytengelyesről kéttengelyes napkövetőre állítottak át, teljesítmény növekedést könyveltek el, a hozamuk átlagosan 4 százalékkal nőtt. Azonban a kéttengelyes megoldásra átállás költségei olyan mértékűek voltak, hogy az egytengelyes maradt az előnyben részesített megoldás – állapították meg a kutatók.

A SERIS csapata szerint a kéttengelyes elrendezés magas költségei elsősorban a szerelvény szerkezeteknek tulajdoníthatók, amelyeknek 60%-kal kellene olcsóbbnak lenniük ahhoz, hogy ezek a napkövetők az LCOE alapján hatékonyak legyenek. A jelenlegi állás szerint ezek jelenleg csak távoli, a sarkvidékekhez közeli területeken versenyképesek, az Egyenlítőtől északra, a 70° szélességi körné és azon túl.

Az átlagos LCOE értékek összehasonlítása 10 helyszínen

Kína (Zhongba) USA (Yuma) Japán (Mine) Németország (Dornstetten) India (Kavalanahalli)

Egyoldalas, rögzített 2,9 ± (0,5) 4,8 ± (0,7) 5,0 ± (0,7) 6,9 ± (1,0) 4,8 ± (0,9)

Kétoldalas, 1 tengelyes 2,4 ± (0,4) 3,9 ± (0,5) 4,3 ± (0,6) 5,6 ± (0,7) 4,1 ± (0,7)

Kétoldalas, 2 tengelyes 3,1 ± (0,6) 4,6 ± (0,8) 5,1 ± (0,8) 6,5 ± (1,0) 5,4 ± (1,1)

Olaszország (San Biagio Platani) UK (Liskeard) Ausztrália (St. George Ranges) Franciaország (Meyreuil) Dél-Korea (Uiseong megye)

Egyoldalas, rögzített 5,2 ± (0,8) 8,4 ± (1,2) 6,2 ± (0,9) 5,8 ± (0,9) 5,7 ± (0,9)

Kétoldalas, 1 tengelyes 4,2 ± (0,6) 6,8 ± (0,8) 5,0 ± (0,6) 4,7 ± (0,6) 4,8 ± (0,6)

Kétoldalas, 2 tengelyes 5,2 ± (0,9) 7,9 ± (1,2) 5,6 ± (0,8) 5,4 ± (0,8) 5,7 ± (1,0)

Forrás: Global Techno-Economic Performance of Bifacial and Tracking Photovoltaic Systems, SERIS

A kutatók tényfeltáró küldetésük során Carlos D. Rodríguez-Gallegos vezetésével vizsgálták meg a legfontosabb napelem piacokat a szélrózsa minden irányában.

Amerikától (az Egyesült Államoktól) kezdve Európán (Németország, az Egyesült Királyság, Franciaország és Olaszország) és Ázsián (Kína, Japán, India, Dél-Koraea) át egészen Óceániáig (Ausztrália) 10 helyszínt választottak ki, és a vizsgálat során tanulmányozták a különböző LCOE statisztikákat, és az Egyesült Királyság bizonyult a legköltségesebb, míg Kína a legolcsóbb piacnak.

Az elemzés új bizonyítékokkal szolgált az egytengelyes napkövetők alulértékeltségére vonatkozóan. Ezek az eszközök lehetővé tették az energiahozamok 7-37%-kal történő növelését a rögzített hajlásszögű rendszerekhez képest, miközben a költségek 8-29%-kal alacsonyabbak maradtak, mint amennyit a kéttengelyes napkövetőkre átállás igényelt volna.

A SERIS vizsgálat megállapítása szerint a földrajzi adottságok határozták meg, hogy a vízszintes vagy a megdöntött, egytengelyes elrendezés bizonyult optimális választásnak. A vízszintes elrendezés az Egyenlítő környékén eredményezett magasabb hozamokat, míg a döntött állás hatékonyságára akkor derült fény, amikor az erőművek az Egyenlítőtől északra, a 15. szélességi fokon vagy azok túl helyezkedtek el.

A tanulmány nem vette figyelembe a földterület miatt felmerülő költségeket: azzal a feltételezéssel éltek, hogy a telepítők megengedhetik maguknak akkora terület megszerzését, amely elegendő a sorok megfelelő távolságban történő elhelyezéséhez az árnyékolási problémák mérséklése érdekében. További kutatást igényel a kombinált LCOE hatások, a földdel kapcsolatos változók, a modul hajlásszöge és más tényezők vizsgálata – jelezték a kutatók.

Rivaldafény a hozam adatokra, ami a kétoldalasok erőssége

A kétoldalas modulok tudományos alátámasztása során azt találták, hogy a technológia világszerte gyorsan terjed. Ahogy a SERIS megjegyezte, az egyoldalas, rögzített-döntött rendszerek helyzete napjaink napelemes ökoszisztémájában valószínűleg meg fog inogni, figyelembe véve a kétoldalas modulok és a napkövetők költségeinek csökkenő trendjét.

Külön kutatások derítettek fényt arra, hogy a kétoldalas modulok mennyire terjednek el, a Wood Mackenzie előrejelzés szerint a kétoldalas modulok virágkora következik, a 2019 végén mért 5,42 GW szintről 2024 végére 21 GW fölé fognak felkúszni. Ahogyan ez tavaly a Solar Media napelem modul technológiai rendezvényén is kiderült (PV ModuleTech event), a figyelem most a való életben rögzített hozamra vonatkozó adatokra irányul.

Ahogy egyre többet tudunk meg róluk, úgy tűnik, nincs akadály a kétoldalas modulok előtt. Fejlődő piacokon, például Latin-Amerikában olyan cégek, mint például az Enel azért fordulnak e technológia irányába, hogy nagyobb napenergia projekteket lássanak el energiával Chilében (317 MW, 181 MW), Brazíliában (608 MW), Mexikóban (220 MW)és más országokban.

Tavaly a geopolitika a kétoldalasok javára látszott elbillenni, az Egyesült Államok lépését követően, amellyel mentesítette a kétoldalas modulokat a többi szolár eszköz importjára kivetett vám alól. A kormányzat száznyolcvan fokos fordulat megtételére, a kétoldalasok mentességének eltörlésére tett kísérlete mostanáig eredménytelennek bizonyult.

Forrás: pv-tech