Fotovoltaica bifacial vertical supera sistemas fotovoltaicos inclinados no Reino Unido

Os sistemas fotovoltaicos bifaciais verticais em telhados podem superar os sistemas fotovoltaicos monofaciais inclinados convencionais em telhados em todas as estações no Reino Unido, concluiu um estudo-de um ano.

Uma pesquisa da Universidade de York realizou a primeira avaliação empírica de um sistema fotovoltaico vertical bifacial em telhado pertencente a especialistas em energia solar vertical com sede na Noruega, Over Easy Solar, em um clima britânico. As conclusões completas são apresentadas no artigo “Estudo abrangente da eficiência de sistemas fotovoltaicos bifaciais verticais: um estudo de caso no Reino Unido”, publicado na revista Scientific Reports.

O estudo avaliou o desempenho do sistema fotovoltaico bifacial vertical da Over Easy Solar instalado no telhado da torre de física da universidade. Ele abrange células de heterojunção com eficiência de 22,5% e utiliza cascalho branco para refletir a luz na parte traseira do sistema, algo que as configurações de painel tradicionais não conseguem utilizar.

O sistema foi monitorado durante um ciclo anual completo em 2023 e comparado com um sistema fotovoltaico monofacial de silício monocristalino-montado verticalmente e um sistema fotovoltaico monofacial inclinado tradicional. O sistema Over Easy Solar demonstrou uma produção 26,91% maior do que o sistema inclinado durante as horas da manhã entre 05h30 e 09h00 e uma produção 22,8% maior nas horas entre 17h00 e 20h30.

Keelin Currivan, consultor de soluções para clientes internacionais da Over Easy Solar, explicou à revista pv como esses resultados destacam a vantagem de pico duplo oferecida pela energia fotovoltaica bifacial vertical.

"Enquanto os painéis inclinados tradicionais lutam com a saturação ao meio-dia, atingindo o pico quando a rede está muitas vezes cheia e os preços estão baixos, o nosso sistema bifacial vertical transfere a produção para quando é mais necessária", disse Currivan. Ela acrescentou que estes picos se alinham com os picos residenciais causados ​​pela procura de aquecimento, cozinha e veículos eléctricos, reduzindo por sua vez a necessidade de armazenamento de baterias e mitigando o congestionamento da rede.

O sistema fotovoltaico bifacial vertical da Over Easy Solar superou os outros sistemas de teste nas quatro estações. Teve um ganho comparativo de 14,77% sobre o sistema inclinado tradicional no verão, aumentando para 19,32% na primavera, 20,27% no outono e 24,52% no inverno.

"A orientação vertical é a geometria superior para os climas do Reino Unido e da Irlanda porque é otimizada para o sol-de inverno de baixo ângulo e luz difusa", explicou Currivan. "Mesmo contra um sistema monofacial vertical, a versão bifacial ganha 12,45% a mais no inverno, provando que capturar o reflexo traseiro-lateral é fundamental."

Em um dia de-desempenho particularmente alto, 7 de maio, o sistema da Over Easy Solar produziu 4,92 kWh, cerca de 25,38% mais energia do que o sistema inclinado ao longo do dia. Os autores do artigo de pesquisa, baseado na Universidade de York, acrescentam que suas descobertas “ressaltam a capacidade incomparável do sistema fotovoltaico bifacial vertical de aproveitar a energia solar de forma eficiente, independentemente das variações sazonais”.

“Seu design não apenas maximiza o uso do solo, mas também se integra perfeitamente às paisagens arquitetônicas modernas, agregando valor estético aos seus benefícios funcionais”, diz a conclusão. “A tecnologia bifacial do sistema, capaz de captar a radiação solar de ambos os lados, aumenta significativamente o seu rendimento energético, tornando-o uma solução potente para regiões com exposição solar variável e ambientes reflexivos.”

Currivan acrescentou que o rendimento mais alto em meses-com preços altos também leva a um período de retorno mais rápido, apesar de um custo inicial mais alto. Ela estimou os custos iniciais de um sistema fotovoltaico bifacial vertical em GBP 1.200 (US$ 1.630)/kW, em comparação com GBP 900/kW para um sistema tradicional. “O aumento do rendimento resulta em uma economia anual estimada de £ 1.221,13 por linha de base de 1.500 kWh no Reino Unido, com base no preço de £ 0,28/kWh”, explicou Currivan.

O sistema bifacial vertical da Over Easy Solar também foi sujeito a simulações computacionais de dinâmica de fluidos durante os testes. O sistema manteve forças de sustentação insignificantes em velocidades de vento de aproximadamente 98 km/h, o que Currivan disse ser uma vantagem estrutural crítica para regiões costeiras com ventos fortes-no Reino Unido e na Irlanda.

Currivan disse à revista PV que a Over Easy Solar está usando os resultados da pesquisa para impulsionar a expansão nos mercados do Reino Unido e da Irlanda. “Surpreendeu-me o quão aplicáveis ​​estes sistemas são aos mercados do Reino Unido e da Irlanda”, disse ela. "Na Noruega e em climas mais frios, estes sistemas são os únicos viáveis ​​devido à quantidade de neve, mas mesmo neste clima estão a atingir vários pontos-chave, desde ganhos sazonais até à mitigação de problemas de rede e ao pico duplo."

No início deste mês, a Over Easy Solar instalou sua primeira instalação solar vertical em telhado no mercado dos EUA. Uma análise de estudo de caso anterior da empresa descobriu que os painéis verticais de telhado são capazes de superar os sistemas convencionais de telhado durante os meses de neve.