Solar paneller için çift yüzey teknolojisi neredeyse solar güneş panellerinin kendisi kadar uzun süredir var. Ancak bu teknolojinin sektörde yaygınlaşması 2018 yılına kadar gerçekleşmemiştir. Bu nedenle solar güneş panellerinde Bifacial (Çift Yüzeyli) teknolojisinin hem avantaj hem de dezavantaj sunan yeni bir gelişme olduğunu söyleyebiliriz.
Bifacial (Çift Yüzeyli) Güneş Paneli teknolojisinin temel prensipleri
Kısaca Bifacial güneş panelleri veya modülleri iki aktif yüzü olan güneş hücrelerine dayalı olarak hem ön hem de arka yüzeylerinde enerji üretebilen panellerdir. Geleneksel tek yüzeyli güneş panellerinin enerji üretimini tahmin etmek nispeten kolay olsa da bu durum Bifacial paneller için daha zordur. Sebebi ise Bifacial güneş panellerinin enerji üretiminin yalnızca ön yüzeyindeki doğrudan güneş ışığının basit emilimine değil aynı zamanda arka yüzeyine yansıyan biraz daha dağınık ışığın emilimine de bağlı olmasıdır.
- Bifacial güneş paneli klasik beyaz arka levha yerine şeffaf veya cam tabaka kullanır
- Toplam Üretilen Enerji = Ön yüzeyden üretilen enerji + Arka yüzeyden üretilen enerji
- Bifacial güneş panelinin performansı yer yüzeyinin tipi, sistemin nasıl tasarlandığı, montaj metodu ve lokasyon gibi birçok farklı koşula göre değişiklik gösterir. Özellikle doğru montaj ve sistem tasarımı ile Bifacial güneş panelleri geleneksel tek yüzeyli güneş panellerine göre %5 ile %30’a kadar daha fazla enerji üretebilir.
Bifacial (Çift Yüzeyli) Güneş Paneli Sistemleri – Tasarımda dikkat edilmesi gerekenler
Bifacial güneş panelleri kullanarak tasarlanan sistemlerde Bifacial teknolojisinin sağladığı verimlilikten faydalanabilmek için tasarım esnasında göz önünde bulundurulması gereken bazı önemli mühendislik parametreleri vardır.
Albedo
Albedo’yu kısaca bir yüzeyin kendisine vuran ışığı yansıtma kabiliyeti olarak tanımlayabiliriz. Örneğin 100 birimlik bir güneş ışığının vurduğu yüzeyden yansıyan ışık miktarı 20 birim ise bu yüzeyin sahip olduğu Albedo değeri %20’dir. Bifacial bir güneş panelinin arkasına ne kadar çok yer yüzeyinden yansıyan ışık gelir ise (yani Albedo ne kadar yüksek ise) üretilen enerji de o kadar fazla olur. Bu yüzden Albedo, Bifacial güneş panellerinin kullanıldığı sistemler için kritik bir parametredir.
Bifacial güneş panelleri kullanarak solar sistem kurmak istediğimiz alan yüzeyinin Albedo değeri Albedometre ile hesaplanabilir. Fikir vermesi açısından dünyamızda yer alan farklı yüzeylerin ortalama Albedo değerleri aşağıdaki grafik ile paylaşılmıştır.
Modül Yüksekliği
Modül yüksekliği, panel modülünün en alt kısmı ile zemin yüzeyi arasındaki mesafe olarak tanımlanır. Bifacial güneş panelinin arka yüzeyine daha fazla güneş ışığı yansıması için panel modülü ile zemin arasında yeterli yüksekliğin sağlanması önemlidir.
Perde Mesafesi (Zemin Kapsama Oranı veya GCR)
Perde Mesafesi, iki panel dizisi arasındaki mesafeyi temsil eder. Perde mesafesi ile Zemin Kapsama Oranı (GCR) doğrudan ilişkilidir. Zemin Kapsama Oranı, toplam güneş paneli yüzey alanının güneş paneli dizilerinin uygulandığı toplam zemin alanına oranıdır. Buradan Perde Mesafesi arttıkça Zemin Kapsama Oranının azalacağını anlayabiliriz. Zemin Kapsama Oranının azalması da daha fazla enerji üretim potansiyeli anlamına gelir.
Gölgeleme
Montaj yapısı, özellikle de kullanılan montaj rayı, panelin arka yüzeyine gelen zeminden yansıyan güneş ışığını engeller. Bunun sonucu olarak da montaj yapısından dolayı arka yüzeyden üretilen enerji kazancı gölgelemeden dolayı düşer. Bu yüzden Bifacial güneş paneli montaj uygulamalarında daha çok panel profili üzerine raylı sistemler kullanılmaktadır. Raylı montaj sistemlerine ek olarak daha küçük PV panel modül dizileri kullanılarak gölgelemeden kaynaklı kazanç kayıpları minimize edilir.
Bifacial güneş paneli kullanarak tasarlamak istediğimiz sistemlerde göz önünde bulundurmamız gereken kritik parametreleri paylaştık. Gerçek hayatta bu parametrelerin enerji üretimini nasıl etkileyebileceğini Ankara’yı lokasyon seçerek değişen parametrelere göre yıllık ortalama üretilen toplam enerjinin değerini simüle ederek gösterelim:
