Spis treści
- Wstęp: Znaczenie wydajności modułów fotowoltaicznych w warunkach słabego oświetlenia
- Przegląd technologii modułów: Struktura i cechy modułów IBC i modułów bifacjalnych Glass-Glass
- Środowisko testowe i metody: Porównanie modułów IBC i bifacjalnych
- Moduły IBC vs. Moduły bifacjalne: Analiza danych testowych i porównanie wydajności
- Moduły IBC i bifacjalne: Projektowanie, estetyka i dodatkowe cechy wydajnościowe
- Poradnik wyboru: Jak wybrać między modułami bifacjalnymi i IBC
- Podsumowanie: Naukowy przewodnik po wyborze na podstawie różnic między modułami IBC i bifacjalnymi
Wstęp: Znaczenie wydajności modułów fotowoltaicznych w warunkach słabego oświetlenia
Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na odnawialne źródła energii, technologia słoneczna nieustannie się rozwija, przyspieszając rozwój zróżnicowanych rozwiązań modułowych.
W warunkach zimowych lub słabego oświetlenia, wybór najbardziej odpowiednich modułów fotowoltaicznych staje się kluczowy dla poprawy wydajności systemu i rentowności inwestycji.
Wśród wielu dostępnych technologii, moduły IBC (Interdigitated Back Contact) z uwagi na swoją doskonałą efektywność konwersji fotowoltaicznej i wyjątkową zdolność odpowiedzi na słabe oświetlenie, zyskują coraz większą popularność na rynku. Z kolei tradycyjne moduły bifacjalne w technologii Glass-Glass wyróżniają się konstrukcją umożliwiającą generowanie energii z obu stron, co w specyficznych warunkach środowiskowych daje im unikalną przewagę. Dlatego kwestia wyboru między „modułami IBC a modułami bifacjalnymi” oraz „modułami bifacjalnymi czy IBC” staje się kluczowym zagadnieniem, które budzi duże zainteresowanie w branży i wśród użytkowników.
Aby systematycznie ocenić różnice w wydajności różnych technologii w warunkach rzeczywistego użytkowania zimą, znany ekspert w dziedzinie fotowoltaiki M1Molter (aktywny na platformie YouTube) przeprowadził dwutygodniowy test porównawczy modułów IBC 430W full black od Maysun Solar oraz modułów bifacjalnych full black o tej samej mocy.
Test obejmował typowe zimowe warunki klimatyczne, takie jak całodzienne nasłonecznienie oraz pochmurne dni z słabym oświetleniem, a głównym celem było porównanie „różnic wydajności modułów IBC i bifacjalnych”. Na podstawie zebranych danych, przeanalizowano również „różnice między modułami IBC i bifacjalnymi”.
Artykuł ten na podstawie szczegółowego przebiegu testów i wyników, kompleksowo analizuje wydajność generowania energii przez moduły IBC oraz bifacjalne w warunkach słabego oświetlenia i przedstawia praktyczne rekomendacje dotyczące wyboru odpowiednich modułów, pomagając użytkownikom podjąć świadomą i racjonalną decyzję przy wyborze modułów fotowoltaicznych.
Przegląd technologii modułów: Struktura i cechy modułów IBC i modułów bifacjalnych Glass-Glass
W kontekście nieustannego rozwoju technologii modułów fotowoltaicznych, optymalizacja różnych struktur i materiałów stała się kluczową ścieżką poprawy wydajności modułów. Moduły IBC i moduły bifacjalne Glass-Glass, jako dwie główne opcje, stosują zupełnie różne struktury ogniw i metody ich pakowania, prezentując zróżnicowane zalety w różnych środowiskach zastosowania.
Moduły IBC full black
Technologia BC (Interdigitated Back Contact) polega na umieszczeniu wszystkich elektrod na tylnej stronie ogniwa słonecznego, co skutecznie eliminuje metalowe zasłony na przedniej stronie, zwiększając powierzchnię wychwytywania światła i poprawiając efektywność konwersji fotowoltaicznej.
Mimo zastosowania pojedynczego szkła, moduły IBC full black Maysun Solar oferują gwarancję do 25 lat, co odzwierciedla pewność producenta co do trwałości produktu i stabilności jego wydajności.
Dzięki projektowi z tylnym kontaktem i wysokiej efektywności, moduły IBC oferują znaczną stabilność i przewagę wydajności w warunkach słabego oświetlenia, co czyni je idealnym wyborem do projektów fotowoltaicznych w mieszkaniach i przedsiębiorstwach, które stawiają wysokie wymagania dotyczące efektywności energetycznej.
Moduły bifacjalne Glass-Glass
Moduły bifacjalne Glass-Glass stosują podwójne, wysokiej wytrzymałości, wysokotransparentne szkło do pakowania ogniw fotowoltaicznych, co zwiększa ochronę strukturalną oraz odporność na czynniki zewnętrzne.
Ten design wspiera dwustronne generowanie energii, umożliwiając jednoczesne wychwytywanie światła bezpośredniego, rozproszonego oraz odbitego zarówno z przodu, jak i z tyłu modułu, co zwiększa ogólną efektywność wychwytywania energii.
Dodatkowo, moduły bifacjalne Glass-Glass oferują zwykle gwarancję do 30 lat, co zapewnia długoterminową stabilność systemu.
Dzięki dwustronnemu generowaniu energii i doskonałej odporności na warunki zewnętrzne, moduły bifacjalne Glass-Glass wykazują wyższy potencjał produkcji energii i niezawodność systemu w miejscach o dużej refleksji światła oraz w trudnych warunkach atmosferycznych.
Środowisko testowe i metody: Porównanie modułów IBC i bifacjalnych
Ustawienia środowiska testowego
Aby dokładnie ocenić rzeczywistą wydajność modułów fotowoltaicznych w warunkach słabego oświetlenia, test został zaprojektowany tak, aby symulować typowe zimowe warunki oświetleniowe, w tym pełne nasłonecznienie przez cały dzień oraz pochmurne dni bez bezpośredniego światła słonecznego.
Test ma na celu ocenę zmian w wydajności generowania energii przez moduły w różnych warunkach pogodowych, zapewniając rzetelne i dokładne dane do analizy porównawczej.
Dzięki rygorystycznej kontroli środowiska, wyniki testu mogą bardziej realistycznie odzwierciedlać różnice w wydajności modułów IBC i bifacjalnych w rzeczywistych warunkach aplikacyjnych.
Metody testowania i narzędzia pomiarowe
Aby zapewnić porównywalność i dokładność danych, test przeprowadzono zgodnie z następującym standardowym procesem:
- Jednolite warunki instalacji
Oba typy modułów zostały zainstalowane pod tymi samymi kątami, orientacjami i warunkami montażowymi, co zapewniało jednorodne warunki nasłonecznienia. - Rejestrowanie danych w czasie rzeczywistym
Zastosowano precyzyjne urządzenia pomiarowe, które na bieżąco rejestrowały moc generowaną przez każdy moduł (w watach) oraz łączną wygenerowaną energię (w kilowatogodzinach). - Monitorowanie parametrów środowiskowych
Podczas testu monitorowano kluczowe czynniki zewnętrzne, takie jak intensywność oświetlenia i temperatura otoczenia, aby uniknąć wpływu zmian środowiskowych na wyniki testu. - Wsparcie pomiarowe za pomocą przenośnej stacji zasilania
Przenośna stacja zasilania została użyta jako dodatkowe narzędzie pomiarowe do rejestrowania i weryfikacji wydajności modułów fotowoltaicznych w różnych warunkach pogodowych.
Dzięki tym znormalizowanym procedurom test terenowy stanowi solidną i wiarygodną podstawę do dalszej analizy wydajności.
(Eksperymentator użył przenośnej stacji zasilania do pomiaru i rejestrowania wydajności paneli słonecznych w różnych warunkach, w tym generowanej mocy (w watach) i całkowitej produkcji energii (w kilowatogodzinach)).
Moduły IBC vs. Moduły bifacjalne: Analiza danych testowych i porównanie wydajności
1. Proces testowy
Test początkowy (w pełnym nasłonecznieniu zimą)
W przeprowadzonym teście początkowym, przeprowadzonym w pełnym nasłonecznieniu zimą, 430W bifacjalny panel słoneczny Glass-Glass dostarczył stabilną moc wyjściową na poziomie 283 watów, osiągając szczytową moc 315 watów.
W porównaniu, 430W moduł IBC full black w tych samych warunkach osiągnął stabilną moc wyjściową wynoszącą około 310 watów, a moc szczytowa również wyniosła 310 watów.
Moduł IBC zmniejsza zaciemnienie przedniej strony dzięki technologii z tylnym kontaktem, co zwiększa powierzchnię skutecznego wychwytywania światła, dzięki czemu może utrzymać wysoką stabilną moc wyjściową, nawet gdy kąt padania światła zmienia się zimą.
Test długoterminowy (około dwóch tygodni, w tym ekstremalne warunki pogodowe)
W około dwutygodniowym teście długoterminowym przeprowadzonym w trudnych warunkach pogodowych, 430W moduł IBC full black wygenerował łącznie 2,6 kWh, podczas gdy 430W bifacjalny moduł Glass-Glass wygenerował 2,16 kWh w tym samym czasie.W obliczu częstych pochmurnych dni lub warunków słabego oświetlenia, wybór modułów IBC o lepszej odpowiedzi na słabe światło pomaga zwiększyć roczną produkcję energii i stabilność zysków systemu.
2. Porównanie wydajności
Porównanie mocy wyjściowej w pełnym nasłonecznieniu zimą
Na podstawie danych testowych:
- 430W moduł IBC full black w pełnym nasłonecznieniu zimą generował stabilną moc wyjściową wynoszącą 310 watów, a moc szczytowa również wyniosła 310 watów.
- 430W bifacjalny moduł Glass-Glass w tych samych warunkach generował stabilną moc wyjściową wynoszącą 283 waty, a moc szczytowa wyniosła 315 watów.
To porównanie pokazuje, że w warunkach słabego oświetlenia, moduł IBC full black ma wyraźną przewagę wydajnościową w porównaniu do modułów bifacjalnych Glass-Glass.
Moduły bifacjalne mogą w pełni wykorzystać swoją zaletę generowania energii z obu stron w środowiskach o wystarczającej ilości światła i dobrych warunkach odbicia, jednak w zimowych warunkach z niskim kątem padania światła i pochmurnych dniach, brak odbicia światła ogranicza zysk z tyłu, przez co wzrost wydajności jest mniejszy niż w przypadku modułów IBC.
Porównanie długoterminowej mocy wyjściowej i produkcji energii (około dwóch tygodni, w tym warunki słabego oświetlenia)
W około dwutygodniowym okresie testowym (w tym zimowe warunki słabego oświetlenia):
430W moduł IBC full black wygenerował łącznie 2,6 kWh.
- 430W bifacjalny moduł Glass-Glass wygenerował 2,16 kWh w tym samym czasie.
- Ogólnie rzecz biorąc, 430W moduł IBC full black wygenerował około 20% więcej energii niż moduł bifacjalny Glass-Glass, co dodatkowo potwierdza jego lepszą wydajność w warunkach słabego oświetlenia.
W przestrzeniach o ograniczonej powierzchni i cennych zasobach dachowych, wybór modułów IBC o wyższej efektywności wytwarzania energii na jednostkę powierzchni może skutecznie zwiększyć rentowność całego projektu.
Porównanie mocy szczytowej w konkretnym dniu testowym (około 16 grudnia)
W konkretnym dniu testowym (około 16 grudnia):
- 430W moduł IBC full black osiągnął moc szczytową wynoszącą 117 watów.
- 430W bifacjalny moduł Glass-Glass osiągnął moc szczytową wynoszącą 100 watów.
To pokazuje, że w warunkach ekstremalnie słabego oświetlenia, moduł IBC full black nadal utrzymuje wysoką moc wyjściową, z przewagą wydajności wynoszącą około 17%.
W zimowe pochmurne dni lub wczesnym rankiem oraz wieczorem, w okresach słabego oświetlenia, moduły IBC są w stanie wykorzystać słabe światło do osiągnięcia wyższej konwersji energii, co jest szczególnie ważne w rejonach o ograniczonym czasie nasłonecznienia.
Z danych testowych widać wyraźnie, że w warunkach słabego oświetlenia, 430W moduł IBC full black przewyższa 430W bifacjalny moduł Glass-Glass pod względem mocy wyjściowej i produkcji energii, a szczególnie w warunkach słabego oświetlenia, technologia IBC wykazuje wyższą efektywność oraz szerszy potencjał zastosowań.
W rejonach o długich zimowych dniach, częstych pochmurnych dniach lub słabych warunkach odbicia światła na powierzchni, wybór modułów IBC pomoże zwiększyć roczną produkcję energii i zoptymalizować strukturę zwrotu z inwestycji.
IBC i moduły bifacjalne: Projektowanie, estetyka i dodatkowe cechy wydajnościowe
Elegancki pełny czarny design i poprawa wydajności
Moduł IBC full black wykorzystuje technologię z tylnym kontaktem bez głównych szyn, eliminując tradycyjny design metalowych spawów, co pozwala na uzyskanie prostego, jednolitego wyglądu pełnego czarnego koloru, który łatwo wkomponowuje się w różne style architektoniczne. Ten projekt nie tylko poprawia efekt wizualny, ale także zmniejsza zaciemnienie światłem, zwiększając powierzchnię wychwytywania światła o 2,5%, co poprawia efektywność konwersji fotowoltaicznej. Jest to szczególnie odpowiednie dla projektów mieszkaniowych i komercyjnych dachów, które stawiają wysokie wymagania dotyczące estetyki budynków.
Brak zanieczyszczenia olśnieniem i ekodesign
Moduł IBC full black ma współczynnik odbicia na poziomie 1,7%, co znacząco zmniejsza możliwe zanieczyszczenie olśnieniem. Projekt o niskim współczynniku odbicia zapewnia minimalny wpływ na otoczenie, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla gęsto zaludnionych dzielnic mieszkalnych lub budynków komercyjnych, łącząc estetykę z ekologiczną funkcjonalnością.
Doskonale wydajny w warunkach słabego oświetlenia i zwrot z inwestycji
Moduł ten wykazuje wyjątkową wydajność w warunkach słabego oświetlenia, szczególnie w warunkach europejskiego niskiego promieniowania słonecznego w zimie. Testy wykazały, że w ciągu 10 dni produkcja energii była o 20% wyższa niż w przypadku modułów TOPCon. W warunkach pochmurnych lub przy słabym świetle, moduł IBC full black nadal zapewnia stabilną i efektywną produkcję energii, co przynosi lepszy zwrot z inwestycji dla użytkowników.
Długoterminowa stabilność i gwarancja
Moduł IBC full black oferuje 25-letnią gwarancję na produkt i posiada niski współczynnik temperaturowy (-0,29%/°C). Ta cecha gwarantuje długoterminową stabilność i efektywną produkcję energii w różnych warunkach, zapewniając użytkownikowi niezawodny zwrot przez długotrwałe użytkowanie.
Poradnik wyboru: Jak wybrać między modułami bifacjalnymi a IBC
Poradnik wyboru: Rozważając wiele czynników
Wybór odpowiednich modułów fotowoltaicznych do użytku w warunkach zimowych lub słabego oświetlenia wymaga uwzględnienia nie tylko wydajności, kosztów, designu estetycznego i długoterminowych korzyści, ale również technologii. Na podstawie naszych analiz porównawczych i trendów na rynku fotowoltaicznym w Europie, poniższe wskazówki pomogą Państwu podjąć bardziej świadomą decyzję.
1. Maksymalizacja wychwytywania energii: Odpowiednie do warunków słabego oświetlenia
Dla obszarów o ograniczonym nasłonecznieniu lub częstych deszczach, idealnym wyborem będą moduły IBC full black. Ich zdolność do reagowania na słabe oświetlenie jest lepsza niż w przypadku tradycyjnych modułów jednostronnych, umożliwiając wychwytywanie większej ilości światła słonecznego, zapewniając wyższą efektywność konwersji fotowoltaicznej.
Zaleta technologii IBC polega na tym, że zmniejsza zaciemnienie przedniej strony, zwiększając skuteczność absorpcji światła, szczególnie w warunkach krótkiego nasłonecznienia i pochmurnych dni zimą. Zgodnie z raportem EPIA, moduły IBC w warunkach słabego oświetlenia generują o 20%-30% więcej energii, co czyni je szczególnie odpowiednimi dla klimatu zimowego w północnej Europie i Skandynawii.
2. Priorytet wydajności: Wydajna praca i zapewnienie produkcji energii
Moduły bifacjalne dzięki swojej konstrukcji umożliwiającej generowanie energii z obu stron mogą w środowiskach o silnym odbiciu światła (np. na śniegu, lodzie lub w pustynnych warunkach) wychwytywać więcej światła, co zwiększa produkcję energii. Jednakże w warunkach słabego oświetlenia, moduły IBC wykazują lepszą wydajność, szczególnie przy niskim kącie padania światła zimą oraz w pochmurne dni, kiedy zysk z tyłu modułów bifacjalnych jest ograniczony. Z kolei moduły IBC, dzięki braku zasłony spawanej, lepiej absorbują światło słoneczne z niższych kątów.
Zgodnie z badaniami Fraunhofer ISE, w zimowe pochmurne dni i przy niskim kącie padania światła, moduły IBC są stabilniejsze niż moduły bifacjalne w takich warunkach, szczególnie w północnej Europie, gdzie niskie promieniowanie słoneczne sprawia, że technologia IBC ma wyraźną przewagę.
3. Zwrot z inwestycji: Szybszy zwrot i wyższe długoterminowe zyski
Chociaż początkowa inwestycja w moduły IBC full black może być wyższa niż w przypadku tradycyjnych modułów fotowoltaicznych, ich wyższa efektywność w produkcji energii, stabilność długoterminowa i niższe koszty utrzymania sprawiają, że okres zwrotu z inwestycji jest krótszy, a długoterminowy zwrot wyższy. Zgodnie z danymi SolarPower Europe, w większości krajów europejskich moduły IBC zapewniają zwrot z inwestycji w ciągu 5-7 lat, a w ciągu 20 lat osiągają wyższy zwrot z inwestycji. Natomiast moduły bifacjalne, choć w pewnych warunkach mogą zwiększyć produkcję energii, mają wyższą początkową inwestycję i relatywnie niższy wzrost efektywności, co wydłuża okres zwrotu.
4. Połączenie estetyki i wydajności: Zachowanie równowagi między wyglądem a funkcjonalnością
Poza doskonałą wydajnością, pełny czarny design modułów IBC nadaje im nowoczesny wygląd, który harmonijnie łączy się z dachem i otoczeniem budynku. Moduły IBC full black to idealne rozwiązanie dla nowoczesnych domów i budynków komercyjnych. W przeciwieństwie do modułów bifacjalnych, które mają bardziej złożoną konstrukcję, moduły IBC charakteryzują się prostym, jednolitym designem, który jest bardziej odpowiedni dla projektów o wysokich wymaganiach estetycznych.
5. Zrównoważony rozwój: Wspieranie transformacji energetycznej na rzecz zielonej energii
Wybór modułów IBC full black to nie tylko wybór wydajnego rozwiązania fotowoltaicznego, ale także inwestycja w zrównoważony rozwój. Zgodnie z raportem Europejskiej Agencji Środowiska (EEA), systemy fotowoltaiczne stają się istotnym elementem transformacji energetycznej w Europie, szczególnie w takich krajach jak Niemcy, Francja, Włochy, które przyspieszają wdrażanie wysokowydajnych modułów fotowoltaicznych. Wysoka wydajność i stabilność modułów IBC zapewniają użytkownikom zrównoważoną produkcję energii, jednocześnie wspierając transformację energetyczną w całej Europie.
Wybór odpowiednich modułów fotowoltaicznych na podstawie różnic między modułami IBC i bifacjalnymi: Przewodnik po wyborze
Wybierając odpowiednie moduły fotowoltaiczne do zastosowania w warunkach zimowych i słabego oświetlenia, zarówno moduły IBC full black, jak i moduły bifacjalne Glass-Glass, wykazują wyraźne zalety. Zgodnie z wynikami naszych testów, moduły IBC full black zapewniają wyższą stabilną moc wyjściową i wyższą produkcję energii w warunkach słabego oświetlenia. W teście moduł IBC full black uzyskał stabilną moc wyjściową wynoszącą 310 watów w pełnym nasłonecznieniu zimą, podczas gdy moduł bifacjalny Glass-Glass generował 283 waty. Ponadto, w teście długoterminowym, moduł IBC wygenerował o 20% więcej energii niż moduł bifacjalny.
Te dane pokazują, że moduły IBC full black mają wyraźną przewagę wydajnościową w warunkach słabego oświetlenia i zimowych, co czyni je idealnym wyborem do miejsc o częstych pochmurnych dniach i słabszym oświetleniu. Dzięki technologii z tylnym kontaktem skutecznie zmniejsza się zaciemnienie przedniej strony, zwiększając efektywność konwersji światła, co pozwala na efektywną pracę w chłodnych warunkach i przy niedoborze światła.
W porównaniu, chociaż moduły bifacjalne Glass-Glass mają wyraźną przewagę w środowiskach z dużą ilością odbitego światła, w warunkach słabego oświetlenia ich wydajność z tyłu jest ograniczona, co sprawia, że poprawa wydajności w takich warunkach nie jest tak wyraźna jak w przypadku modułów IBC. 30-letnia gwarancja i wyższa trwałość modułów bifacjalnych czynią je doskonałym wyborem dla tych, którzy szukają długoterminowego zwrotu z inwestycji, zwłaszcza w przypadku użytkowników, którzy mogą zaakceptować długi okres zwrotu z inwestycji.
Podsumowując, moduły IBC full black są bardziej odpowiednie dla użytkowników w regionach o słabym oświetleniu lub krótkim nasłonecznieniu zimą, oferując szybszy zwrot z inwestycji i wyższą wydajność. Moduły bifacjalne Glass-Glass natomiast są odpowiednie dla tych, którzy wymagają długoterminowej stabilności, długiej gwarancji, szczególnie w regionach o silnym odbiciu światła, gdzie mogą one efektywnie zwiększyć produkcję energii.
Od 2008 roku Maysun Solar zajmuje się produkcją wysokiej jakości modułów fotowoltaicznych. Nasza oferta obejmuje moduły IBC, HJT, TOPCon oraz stacje solarne na balkon, które wykorzystują nowoczesne technologie, zapewniając wysoką wydajność i niezawodną jakość. Maysun Solar z sukcesem założyło biura i magazyny w wielu krajach oraz nawiązało długoterminowe partnerstwa z najlepszymi instalatorami! Aby uzyskać najnowsze oferty na panele słoneczne lub zadać pytania dotyczące fotowoltaiki, skontaktuj się z nami. Nasze produkty to gwarancja niezawodności i wysokiej jakości.
Referencje:
https://www.youtube.com/watch?v=rsHxFM2T_s8&t=104s
SolarPower Europe. (2020). Global Market Outlook for Solar Power 2020-2024. SolarPower Europe.
https://www.solarpowereurope.org
Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE). (2020). Photovoltaics Report. Fraunhofer ISE.
https://www.ise.fraunhofer.de
European Photovoltaic Industry Association (EPIA). (2019). The Future of Solar Energy in Europe: Market & Policy Outlook. EPIA.
https://www.epia.org
International Energy Agency (IEA). (2021). Renewables 2021: Analysis and forecast to 2025. International Energy Agency.
https://www.iea.org
Polecamy lekturę: