Panele fotowoltaiczne stały się standardem jeśli chodzi o wyposażenie nowo budowanych domów jednorodzinnych. Są też jednak równie chętnie wykorzystywane przez firmy, instytucje publiczne czy spółdzielnie mieszkaniowe i deweloperów. Nowością na rynku fotowoltaiki stały się panele Bifacial - dwustronne panele fotowoltaiczne, które pozwalają na wytworzenie znacznie więcej energii niż w przypadku klasycznych paneli PV. Czym jest technologia bifacjalna i w jakich przypadkach warto ją wykorzystać do produkcji prądu na własne potrzeby?

Czym są dwustronne panele fotowoltaiczne Bifacial?

Panele fotowoltaiczne Bifacial to moduły, w których wykorzystywana jest zarówno przednia, jak i tylna strona, co znacznie pozwala zwiększyć uzyski energii. Dwie aktywne strony modułów z warstwą krzemową absorbują światło, produkując dwa razy więcej energii elektrycznej lub produkując ją nawet wtedy, gdy światło słoneczne pada jedynie na tylną stronę paneli. Warto wiedzieć, że dwustronne panele fotowoltaiczne montowane są w nieco inny sposób niż tradycyjne, dlatego przed ich wyborem zdecydowanie należy zasięgnąć rady specjalistów na rynku fotowoltaiki, którzy doradzą nam, czy jest to rozwiązanie korzystne w naszym przypadku, jak np. firma El-Sun. Wieloletnie doświadczenie zdobyte dzięki działalności na rynku OZE pozwala nam na profesjonalne doradztwo w kwestii doboru paneli bifacial, a jako producent konstrukcji pod fotowoltaikę, jesteśmy także w stanie wykonać kompletną instalację w przypadku wyboru modułów bifacial.

Jak są zbudowane i jak wyglądają panele Bifacial?

Osłony paneli Bifacial są produkowane z wytrzymałego i odpornego szkła hartowanego, jednak w porównaniu z tradycyjnymi panelami, obie ich strony są aktywne. Tylna strona paneli została pozbawiona warstwy folii ochronnej, tzw. "backsheet", a zamiast niej wykorzystuje się szybę ze szkła hartowanego lub innego tworzywa, które jest wytrzymałe i przepuszcza światło słoneczne. Dwustronne panele są ponadto konstruowane bez ram, z użyciem niższych profili aluminiowych. Różnica dotyczy również okablowania, specjalnie dobranego tak, aby możliwe było wykonanie montażu paneli w odpowiedni sposób, minimalizujący efekt zaciemnienia zwłaszcza tylnej ściany paneli.

Ogniwa słoneczne w panelach Bifacial powstają najczęściej z krzemu monokrystalicznego, choć zdarzają się także modele, w których wykorzystuje się krzem polikrystaliczny. Mogą mieć one trzy możliwe konfiguracje przepływu elektronów, w zależności od budowy komórek bifacjalnych ogniwa:

  • ogniwa typu p-PERC - z bazą typu p i strukturą komórek p+ – p – n+,
  • ogniwa typu n-PERC - z bazą typu n i strukturą komórek p+ – n – n+,
  • ogniwo z wewnętrznymi cienkimi warstwami krzemu amorficznego, czyli tzw. heterozłącze krzemowe (Si).

Czy panele bifacjalne są bardziej wydajne od paneli jednostronnych?

Badanie wydajności paneli bifacjalnych zostało m.in. przeprowadzone w 2016 roku, na farmie fotowoltaicznej znajdującej się pod Dreznem. Wyniki wydajności paneli bifacjalnych były o 25 procent wyższe w punkcie szczytowym od paneli jednostronnych. Średnia wydajność modułów dwustronnych szacowana jest więc na ok. 6-9 procent w stosunku do standardowych rozwiązań instalacji fotowoltaicznych.

Gdzie montuje się panele Bifacial?

Dwustronne moduły Bifacial nie nadają się do montażu na dachach spadowych - w tym przypadku wykorzystywana bowiem będzie zawsze tylko jedna ich część. Preferowanym rozwiązaniem jest zamontowanie paneli Bifacial na gruncie w orientacji:

  • wschód-zachód,
  • na południe,
  • na trackerze - jednoosiowym systemie nadążnym, który umożliwia odwracanie paneli w kierunku Słońca.

Warto jednak pamiętać, że w przypadku instalacji paneli dwustronnych w orientacji wschód-zachód, muszą być one umieszczone w dużej odległości od siebie, aby nie zacieniały się wzajemnie. Wymaga to więc posiadania odpowiednio dużego gruntu pod instalację fotowoltaiczną. Najkorzystniejszym, ale również najdroższym rozwiązaniem montażowym, jest wykorzystanie trackera. Dlatego też moduły dwustronne najczęściej montowane są na ziemi w najkorzystniejszej orientacji południowej.

Wpływ powierzchni podłoża na wydajność paneli Bifacial

Istotną kwestią w przypadku wyboru miejsca pod panele bifacjalne, jest również podłoże. Musi mieć ono bowiem odpowiednio wysoki współczynnik albedo, określający procent światła odbijanego przez dany typ podłoża. Współczynnik ten jest wyższy w zależności od jasności podłoża, więc niezbyt korzystnym rozwiązaniem będzie ustawianie paneli dwustronnych na trawie. Dużo lepsze będzie jasne podłoże, typu malowany na biało beton, biała membrana dachowa, biały piasek lub żwir. Odpowiednie dostosowanie odcienia podłoża miejsca, w którym mają stanąć dwustronne panele fotowoltaiczne, ma znaczący wpływ na ich wydajność.

Zalety technologii bifacjalnej

Do najważniejszych zalet technologii bifacjalnej niewątpliwie należą:

  • szybsze osiągnięcie realnych oszczędności na rachunkach za energię elektryczną, dzięki wyższej wydajności paneli dwustronnych,
  • szybszy zwrot kosztów inwestycji dzięki wykorzystaniu tylnej ściany paneli dwustronnych do produkcji energii elektrycznej,
  • możliwość wykorzystania mniejszej instalacji pozwalającej na wydajność równą, a nawet wyższą niż w przypadku paneli jednostronnych,
  • optymalna produkcja energii nawet przy słabszym świetle słonecznym.

Kiedy najlepiej wybrać panele Bifacial?

Jako producent konstrukcji pod montaż paneli fotowoltaicznych, jesteśmy w stanie doradzić w firmie El-Sun w jakich sytuacjach najkorzystniejsze będzie wybranie paneli Bifacial. Warto zdecydować się na nie:

  • jeśli inwestor dysponuje odpowiednio dużą powierzchnią gruntową przeznaczoną pod instalację fotowoltaiczną,
  • w przypadku możliwości zmiany podłoża na takie, które będzie miało wyższy współczynnik albedo i pozwalało na odbijanie większej ilości światła, co przełoży się na wydajność paneli bifacjalnych,
  • w przypadku chęci uzyskanie wyższej wydajności instalacji niż ma to miejsce przy tradycyjnych panelach jednostronnych.

Jaki jest koszt paneli Bifacial?

Różnica cenowa między panelami Bifacial, a tradycyjnymi, jednostronnymi panelami, nie jest obecnie na tyle znacząca, aby stanowiła przeszkodę przy ich wyborze. Warto też pamiętać, że koszty początkowe inwestycji w fotowoltaikę zwrócą się o wiele szybciej, dzięki większym uzyskom możliwym przy wykorzystywaniu zarówno przedniej, jak i tylnej strony paneli. Koszt instalacji wykorzystującej panele dwustronne może być nieco wyższy na skutek konieczności stworzenia specjalnej konstrukcji montażowej, ale z kolei nawet przy mniejszej instalacji, jej wydajność okazuje się taka sama lub wyższa, co w przypadku tradycyjnych systemów fotowoltaicznych.

Jeżeli zastanawiacie się Państwo nad wykorzystaniem paneli bifacjalnych na potrzeby własne lub dysponujecie gruntem pod dzierżawę farmy fotowoltaicznej, zapraszamy do kontaktu z El-Sun. Jako producent konstrukcji pod fotowoltaikę nie tylko doradzamy w zakresie wyboru paneli dwustronnych, ale również wykonamy kompletną ich instalację.