Біфаціальні сонячні модулі – технологія підвищеної ефективності

Біфаціальна технологія у сонячній енергетиці

Біфаціальна технологія — це перспективна та розвинена технологія, яка збільшує виробництво електроенергії на квадратний метр фотоелектричного модуля завдяки використанню відбитого світла (альбедо).

Історія розвитку двосторонніх модулів

Двосторонні модулі існують із 1960-х років, однак саме розробка технології PERC (пасивний емітерний задній елемент) значно підвищила їхню ефективність і створила потенціал для того, щоб вони стали проривним гравцем на ринку сонячних фотоелектричних систем.

Вартість і ринкові обмеження

Водночас існує багато змінних, які необхідно врахувати, перш ніж двосторонні модулі зможуть претендувати на значну частку ринку. Вартість є одним із найважливіших чинників, особливо у порівнянні з монофасціальними модулями.

Як і у випадку зі стандартними сонячними модулями, вартість двосторонніх модулів різко знизилася за останні два десятиліття. Примітно, що зі зменшенням вартості скоротився і ціновий розрив між моно- та двосторонніми модулями.

Економічна доцільність двосторонніх модулів

У міру того як різниця у вартості зменшується, а обсяги виробництва двосторонніх модулів зростають (що означає більше доступних даних і вдосконалений дизайн), додаткові виробничі витрати, пов’язані зі створенням задньої сторони модулів, можуть бути компенсовані додатковою генерацією.

Однак залишається питання: чи достатньо цього приросту виробництва, щоб повністю покрити додаткові витрати? Відповідь не є однозначною. Хоча вища вартість обладнання та монтажу двосторонніх фотоелектричних систем не є надмірною, існують інші чинники, що стримують їх масове впровадження.

Особливості проєктування двосторонніх систем

Наприклад, є багато елементів дизайну, унікальних для двосторонніх систем, які призводять до зростання загальної вартості встановлення, зокрема через необхідність ефективного використання тильної сторони модулів. Проєктування систем постійного струму, планування майданчика та монтаж можуть бути складнішими для двосторонньої електростанції порівняно з установками з монофасціальними модулями, що створює додаткові ризики для інвесторів.

Крім того, досить складно точно спрогнозувати приріст продуктивності для конкретного дизайну системи через велику кількість змінних, які впливають на ефективність задньої сторони модулів.

Точні вимірювання та прогнозування

Немає сумнівів у тому, що двосторонні модулі збільшують виробництво енергії. Основне питання полягає в тому, як точно оцінити вартість двосторонньої електростанції та спрогнозувати генерацію електроенергії з урахуванням усіх змінних.

Результати досліджень показують, що двосторонні модулі можуть забезпечувати на 10–20% більше потужності порівняно з монофасціальними панелями. Якщо умови оптимізовані та використовуються одноосьові трекери, додатковий приріст може сягати 30–40%.

LCOE як ключовий показник ефективності

Важливо пам’ятати, що основною метою є оптимальна LCOE (нормована вартість електроенергії), а не максимально можлива потужність. Існує кілька способів збільшення виробництва електроенергії, проте багато з них є економічно недоцільними. Наприклад, двовісне стеження може підвищити генерацію, але залишається надто дорогим для широкого застосування.

Саме тому головною перешкодою для двосторонніх модулів на ринку є складність створення точних симуляцій і, відповідно, задоволення фінансових вимог щодо додаткових витрат.

Розвиток тестування та реальні дані

Покращене тестування й моделювання ведуться протягом багатьох років. Значне зростання обсягу даних щодо освітленості та геопросторових характеристик суттєво сприяло підвищенню точності симуляцій. Також було збудовано багато тестових двосторонніх майданчиків, проведено дослідження та реалізовано комерційні проєкти з отриманням реальних експлуатаційних даних.

Фактично, попри всі перешкоди та невизначеності, кількість двосторонніх установок стрімко зросла за останні п’ять років — із 97 МВт встановленої потужності до майже 6 ГВт.

Перспективи ринку двосторонніх модулів

Найбільша на сьогодні двостороння сонячна електростанція потужністю 224 МВт була завершена наприкінці 2024 року. Очікується, що це зростання триватиме й надалі. За даними консалтингової компанії Wood Mackenzie, у 2025 році двосторонні модулі становитимуть близько 17% світового ринку сонячних панелей.