Kiedy warto (a kiedy nie) montować panele fotowoltaiczne dwustronne?

Panele fotowoltaiczne dwustronne produkują energię z obu stron, tzn. na powierzchni skierowanej bezpośrednio do słońca, oraz na powierzchni skierowanej do podłoża. Dzięki temu mogą wytwarzać nawet do 30% więcej prądu. Kiedy warto je zamontować?

1. Co to jest dwustronny panel fotowoltaiczny?
2. Wydajność dwustronnych paneli fotowoltaicznych
3. Kiedy warto montować panele dwustronne?
4. Podsumowanie

Co to jest dwustronny panel fotowoltaiczny?

Dwustronne panele fotowoltaiczne, nazywane również bifacjalnymi, panelami glass glass, szkło-szkło, lub panelami przezroczystymi, produkują prąd na obu stronach swoich powierzchni. Klasyczne panele jednostronne wykorzystują do tego celu tylko jedną stronę – zwróconą bezpośrednio w kierunku słońca.

Panele dwustronne mają najczęściej szkło zarówno z przodu jak i z tyłu. Są więc cięższe od paneli jednostronnych.

Ogniwa fotowoltaiczne zastosowane w modułach dwustronnych są zaprojektowane w taki sposób, że światło dociera do nich z dwóch stron. Prąd jest wytwarzany z bezpośredniego promieniowania słonecznego oraz ze światła rozproszonego.

Wydajność dwustronnych paneli fotowoltaicznych

Wg badań przeprowadzonych przez LG Solar, jeśli moduły dwustronne zamontowane są na podłożu o dobrych właściwościach odblaskowych, mogą generować do 26,9% więcej prądu wytworzonego dzięki wykorzystaniu światła odbitego od podłoża.

Najsłabsze wyniki uzyskano na ciemnym gruncie lub na trawie, kiedy to uzyski w produkcji prądu w stosunku do standardowych modułów fotowoltaicznych poprawiły się o 5,5%. Najwięcej, bo niemal 27% więcej energii elektrycznej w porównaniu z klasycznymi panelami udało się uzyskać na podłożu z białej membrany.

Portal pv-magazine.com od 2019 r. prowadzi badania porównujące wydajność paneli fotowoltaicznych. Badane moduły, w tym również dwustronne, są zamontowane na dachu, na podłożu z szarego żwiru.

Najwyższą wydajność uzyskał moduł dwustronny mono TOPCon, produkując o 2,5% więcej prądu z kWp, niż moduły dwustronne mono PERC oraz o ponad 10% więcej niż jednostronne moduły PERC. Panele dwustronne PERC wyprodukowały natomiast o 8% więcej energii niż ich jednostronne odpowiedniki, czyli mono PERC.

Na ogół, dodatkowy uzysk paneli fotowoltaicznych dwustronnych pochodzący z podłoża, na którym rośnie trawa, wynosi 6% – 7%.

TOPCon oraz PERC to nazwy technologii, w jakich wykonane zostały ogniwa fotowoltaiczne zastosowane do budowy modułów PV. Technologia TOPCon jest nowsza i charakteryzuje się nieco wyższą wydajnością.

Warto dodać, iż moduły dwustronne produkują energię elektryczną także wówczas, gdy są przykryte śniegiem. W takiej sytuacji aktywna jest na ogół tylko spodnia część modułu, która zamienia światło odbite od podłoża na energię elektryczną.

Kiedy warto montować panele dwustronne?

Aby wyprodukować dodatkową energię, przezroczyste panele fotowoltaiczne powinny być zamontowane przy pomocy odpowiedniej konstrukcji montażowej. Stelaż powinien w jak najmniejszym stopniu zasłaniać tylną część paneli.

W panelach przezroczystych, dodatkowy uzysk jest generowany w postaci zwiększonego natężenia przepływu prądu (moc modułów solarnych pochodzi z napięcia (wolty) oraz z natężenia (ampery) przepływu prądu).

W połączeniu szeregowym, napięcia na poszczególnych modułach się sumują, natomiast natężenie przepływu prądu będzie takie, jak w najsłabszym panelu. Dlatego zacienienie jednego z modułów spowoduje wpływ na cały łańcuch paneli.

Jeżeli wobec tego w szeregu paneli glass glass, jeden z nich będzie przysłonięty, lub z innego powodu promieniowania odbitego na tym module będzie znacznie mniej, to dodatkowy prąd płynący przez niego będzie mniejszy. Taki moduł stanie się wówczas wąskim gardłem i będzie powodował zmniejszenie produkcji całego łańcucha paneli dwustronnych.

Panele słoneczne dwustronne na dachu płaskim

Panele fotowoltaiczne szkło szkło można stosować na dachach płaskich, jednak warto przemyśleć czy to się opłaca. Stelaże do montażu paneli PV na dachach płaskich są wykonane w taki sposób, że z tyłu mają owiewki. Owiewki powodują, że promieniowanie rozproszone praktycznie nie dociera do tylnej części modułu.

Na dachu płaskim istotne jest jego obciążenie, które nie powinno być nadmierne. Ponieważ panele szkło-szkło są cięższe od jednostronnych, nie jest to w tym wypadku korzystne. Dodatkowe obciążenie dachu w połączeniu z niewielkimi uzyskami spowodowanymi owiewkami, powodują, iż montaż paneli dwustronnych na dachu płaskim może nie być najlepszym rozwiązaniem.

Można jednak zastosować stelaż montażowy dedykowany do modułów dwustronnych na dach płaski.

Dedykowany stelaż nie posiada z tyłu owiewek, dzięki czemu produkcja energii powinna wzrosnąć.

Panele fotowoltaiczne dwustronne na dachu skośnym

Panele fotowoltaiczne dwustronne będą produkować więcej prądu jedynie, gdy promieniowanie słoneczne będzie docierać do ich tylnej części. W związku z tym moduły dwustronne zamocowane na dachu skośnym, nie wyprodukują więcej energii elektrycznej.

Odległość pomiędzy panelem PV a połacią dachową jest na tyle niewielka, że przedostanie się tam bardzo niewielka ilość światła. I nie ma znaczenia jaki jest kolor dachu.

Panele fotowoltaiczne dwustronne na gruncie

Panele przezroczyste wygenerują najwięcej korzyści, gdy instalacja fotowoltaiczna zostanie wykonana na gruncie. Jednak do ich montażu należy zastosować dedykowany system montażowy, aby do tylnej części panelu docierało jak najwięcej światła odbitego.

Podsumowanie

• Dodatkowa produkcja energii ze spodniej części paneli przezroczystych zależy od wielu czynników, i w najkorzystniejszych warunkach może wynieść nawet do 30%.
• Na podłożu trawiastym, panele dwustronne wyprodukują na ogół ok. 6% – 7% więcej energii.
• Moduły dwustronne najczęściej posiadają szybę zarówno w górnej jak i w dolnej części, co poprawia ich trwałość, ale zwiększa wagę.