스위스 취리히 응용과학대학교(ZHAW)가 이끄는 과학자들이 동서방향 전력생산 극대화를 목표로 시뮬레이션과 측정을 수행했다.옥상 PV 시스템.
실험 설정 중 하나에는 수평 단일 축 추적(HSAT)이 포함되었습니다.태양광 장착 시스템동서 방향으로 배열된 PV 패널을 사용하여 비정상적으로 높은 면적 활용도(GCR)가 90% 이상입니다. HSATPV 장착각도는 {{0}}도, 0도 및 5도로 설정되었습니다.
연구진은 다음과 같이 지적했습니다.옥상 PV 시스템설정이 HSAT와 다릅니다PV 장착일반적으로 지상 설치 프로젝트에 설치되고 이웃 모듈 행의 자체 음영을 억제하기 위해 GCR이 훨씬 낮은 시스템입니다. "우리 연구에서 목표는 특정 에너지 수율이 아닌 평지붕에서 면적당 에너지 수율을 최대화하는 것입니다. 이러한 이유로 낮은 GCR은 합리적인 선택이 아닙니다"라고 연구원은 말했습니다.
참조옥상 PV 시스템10도의 경사각을 갖고 GCR이 0.9인 동서 방향의 회전식 옥상 양면 모듈 시스템이었습니다. 전력 측정은 경사각의 함수로 완료되었습니다.
시뮬레이션은 독일에 본사를 둔 Solarc Innovative Solarprodukte GmbH에서 제공하는 소형 테스트 장비를 사용한 특수 측정 설정을 포함하여 물리적 측정과 결합된 PVSyst 7.4에서 수행되었습니다.
ZHAW 태양광 연구 그룹 책임자인 Hartmut Nussbaumer는 "놀랍게도 높은 면적 활용률과 함께 작은 각도 범위 내에서 수평 추적을 수행하면 5% 범위의 추가 수율을 얻을 수 있는 것으로 나타났습니다."라고 말했습니다.
시뮬레이션과 측정 결과, 기준 시스템과 비교하여 제안된 HSAT PV 장착 설정이 5% 더 높은 에너지 생산을 달성할 수 있는 것으로 나타났습니다. 게다가 이 그룹은 이 접근 방식이 결국 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 매우 간단한 추적기에 의존할 수 있다고 말했습니다. 예를 들어, 지붕 위의 모든 모듈 행은 단 하나의 드라이브로 이동할 수 있으며 향후 연구에는 실외 테스트를 위해 지붕에 HSAT 시스템을 설치하는 것이 포함될 수 있다고 언급했습니다.
또 다른 실험 설정에는 광전지 시스템 가장자리에 거의 수직으로 설치된 반사판이 포함되었습니다. 모터 구동 반사경은 조사 및 기상 조건에 따라 수축되거나 확장되는 데 사용되었습니다.
초기 결과는 반사경을 사용하여 측정된 날짜에 지역별 수율을 30% 증가시킬 수 있음을 보여주었습니다. 아침이나 저녁의 에너지 생산량이 "상당히" 향상되었습니다. 연구원들은 또한 동적 또는 정적 반사기를 추가하면 컬렉터 필드의 복사 조도를 향상시켜 에너지 수율을 높일 수 있다고 지적했습니다.
Nussbaumer는 "이 연구의 주요 과제는 수율의 상대적으로 작은 증가를 시뮬레이션하고 측정하는 것이었습니다. 이는 결국 시스템 적응의 수익성에 큰 영향을 미칩니다."라고 말했습니다.
연구원들은 HSAT 시스템과 평평한 지붕의 반사경이 모두 효과적이라는 점에 주목하면서 변형이 더 널리 사용될 가능성은 "비용 효율성에 달려 있다"고 말했습니다.
앞으로 연구원들은 초기 투자 및 추적 시스템 유지 관리 비용에 대한 비용 연구 외에도 특정 에너지 수요 또는 시변 전기 가격에 따른 시간적 조정으로 에너지 수율을 향상시키기 위해 시간 종속 제어 가능한 반사경을 조사할 것입니다.
