Helt overlegne i vinterland
Se nøye på bildene. Bifacial-anlegget til venstre har 8 ganger mindre nedetid på grunn av snø enn solcelleanlegget til høyre. Nå er årsaken påvist i et forskningsprosjekt.
Anders Besvold Hansen
daglig leder
abh@isolasolar.no
Å velge solcelleleverandør bør ikke gjøres på impuls.
«Sett deg ordentlig inn i tingene,» sa alltid min naturfaglærer. Han var kunnskapsrik, men dessverre ikke så god til å lære bort. Vi gledet oss derfor mest til friminuttet, men jeg husker likevel at han sa det.
Han hadde jo rett.
Snøen er nemlig en gave til Bifacial-anleggene, som trives godt når takene de står montert på er fylt med reflekterende snøkrystaller.
Albedo-effekten, kalles den. En overflates evne til å reflektere lys. Det er denne effekten som gir Bifacial-anleggene fortrinn, siden de henter lys også fra undersiden av panelene.
Også i snøkaoset produserer nemlig Isola Solar Bifacial-systemet strøm.
«Haha. Dere kaller det kaos, vi kaller det vinter,» får jeg høre fra mine venner i nord.
En årviss, vennskapelig knuffing mellom landsdelene. Like sikkert som at denne verbale fighten dukker opp, står mange solcelletak uvirksomme under dyner av snø vinteren gjennom.
Men altså ikke alle.
Vi kan ikke produsere vindkraft når det ikke blåser, og vi kan ikke hente solenergi om natten. Men når det snør, utgjør det faktisk en oppside for de som har montert Bifacial-solcelleanlegg.
Med støtte fra myndighetene etablerte forskere et uavhengig testprosjekt lokalisert i den lille byen Escanaba i Michigan. Her skulle hypotesene utsettes for identiske betingelser.
De bygget derfor to anlegg ved siden av hverandre, ett Bifacial-anlegg og ett Monofacial-anlegg.
På tide å knuse mytene
Forskere fra Western University og Michigan Tech har så langt gjort funn som fjerner enhver tvil om hvor suverene Bifacial-anlegg er sammenlignet med Monofacial-anlegg.
Ved å overvåke de to anleggene gjennom sesongene, kan de nå hente ut resultater – og trekke noen konklusjoner.
Bifacial-anlegget hadde omtrent ikke nedetid i forhold til regulære solcelleanlegg, og taper kun 2% produksjonstid gjennom et år på grunn av snø, viser tallene.
Det vil si; dette er worst case-scenario.
Over hele verden prosjekteres det nå store solcelleparker, både på gress og på materiale som er særlig egnet til å yte høy albedo.
Tungvekterne velger nå utelukkende Bifacial, fordi det er umulig å slå dette systemet på ytelse.
I snørike områder er det nesten uforståelig at noen fortsatt velger Monofacial, dersom de har store takflater tilgjengelig.
Monofacial-anlegget og Bifacial-anlegget forskerteamet i Canada og USA har sammenlignet med, har altså stått side om side i identiske omgivelser og har vært utsatt for nøyaktig samme værforhold.
Monofacial-anlegget viser i snitt gjennom året et tap i produksjon på 16% på grunn av snøen. Åtte ganger høyere nedetid enn Bifacial.
I studien har forskerne funnet – og fortsetter å granske – vesentlige fortrinn ved å bruke Bifacial-anlegg, ikke minst når det kommer til kostnadene ved å produsere strøm, den såkalte LCOE-koeffisienten.
LCOE står for “Levelized Cost of Energy” og er et estimat på totalkostnaden for å produsere energi over den økonomiske levetiden til kraftverket.
Her viser studien at Bifacial-solceller vil levere langt gunstigere enn Monofacial, og alltid yte mer strøm under like forhold.
Forskernes tall er entydige, og harmonerer med andre funn. Vi har sett eksempler på at differansen i effekt kan være så mye som 60%.
Les deg opp:
Er du interessert i å følge studien og dykke inn i tallmaterialet, kan du lese et sammendrag på www.sciencedirect.com.
Du finner også en pdf-lenke til hele rapporten nederst på siden.
«Mister» snøen av seg selv
Bifacial-solceller kvitter seg med snøen på egen hånd over tid, dersom de står skråmontert. Så hvorfor gjør ikke paneler på skrå hustak det samme?
Vel, vi som driver i bransjen ser jo dette skje rett foran øynene våre, men det er betryggende at også forskere nå slår fast at det er en sammenheng:
Siden det som skjer inne i en solcelle som utsettes for lys er elektrisk aktivitet, genererer disse cellene følgelig også varme, slik all elektrisitet gjør. Bifacial- solcellepaneler er, som fremmedordet antyder, tosidige.
De henter altså lys både fra det indirekte dagslyset, fra gjenskinnet på bakken, fra taket, vegetasjonen under dem – eller fra snøen.
Når et solcellepanel henter sollys på baksiden av panelene, settes den enkle, men geniale prosessen i gang. Atomer med flere elektroner hopper over fra én del av solcellen til en annen, der atomer med færre elektroner tiltrekker seg de førstnevnte.
Dermed oppstår et elektrisk felt, og den eneste veien ut for elektronene er gjennom døra ut til strømnettet eller batteriet.
Denne prosessen gir nok varme til at snøen på oversiden begynner å smelte, og lager en glasert hinne under snølaget. Deretter sklir snøen til slutt av hele panelet. Naturens egen varmekabel.
Så visste du det.
Forskerteamet målte dette fenomenet ved å analysere data fra anlegget, gjennom pyranometere, invertere og kameradata.
Fremmedordene vi må kunne
«Nei, nå hagler det med fremmedord her,» sier du kanskje.
Ja, og jeg ber ikke om unnskyldning. Naturfaglæreren min hadde rett, det er viktig å sette seg inn i ting.
Et pyranometer er et instrument som måler solinnstråling. I fremtiden kommer alle til å vite hva det er, litt som at alle i dag vet hva et speedometer gjør på en bil.
Eller hva et barometer måler. Eller et steketermometer.
En inverter gjør likestrøm om til vekselstrøm. Førstnevnte er strømmen vi bruker i batterier, vekselstrøm er den du finner i stikkontakten din.
Og nå vet du også hva albedo er. Altså; en overflates evne til å reflektere lys. Det kommer fra det latinske «albus», som betyr hvit, og er det samme ordet vi har fått albino fra.
Denne effekten er en av de mest interessante aspektene som forskerne i Canada og Michigan fortsetter å utforske.
I mellomtiden skrur vi i Isola Solar opp våre stativer og monterer våre anlegg på store industritak over hele Norge.
Lenke:
Du kan lese mer om våre anlegg her.
Folk har fått øynene opp for hvor overlegent et Bifacial-anlegg er, og ikke minst hvor god plass du har til å drive vedlikehold, snørydding og reparasjoner mellom panelene.
Og du, vi trenger ikke reise til Michigan for å se forskjellen på Bifacial og Monofacial-anlegg når det snør.
Jeg viser deg gjerne sammenlignende bilder fra to anlegg her i distriktet, tatt på samme dag. Men det er jo litt flaut for konkurrenten, så jeg skal ikke legge ut bildet på nett.
Dersom taket kunne velge
I vinter har vi kjørt snøfreser mellom radene av stativer som holder våre Bifacial-paneler stødig på plass. De er montert direkte i byggets bæring, så de ikke blåser av i storm.
Det er jo greit å kunne drive vedlikehold av et tak uten å demontere hele solcelleanlegget hver gang.
Vi har jo respekt for andres valg, selv om vi kanskje ikke alltid forstår hvorfor man ikke har gått for Isola Solar Bifacial-systemet for lengst.
Det ville også taket ha vært takknemlig for, for bygget ditt skal jo stå der en stund.
Ses vi over en kaffe?
Anders
Faglig kilde:
Monofacial vs Bifacial Solar Photovoltaic Systems in Snowy Environments
Forfattere:
Koami Soulemane Hayibo og Aliaksei Petsiuk, Department of Electrical & Computer Engineering, Western University, Canada, Pierce Mayville, Department of Material Science & Engineering, Michigan Technological University, US, Laura Brown, Department of Computer Science, Michigan Technological University, US og Joshua M. Pearce, Ivey Business School, Western University, Canada.