Nella tecnologia sempre in evoluzione del paesaggio della tecnologia fotovoltaica (PV), i moduli bifacciali sono emersi come un progresso rivoluzionario, offrendo il potenziale per un aumento della generazione di energia sfruttando la luce solare dalle superfici anteriori e posteriori. Tuttavia, questa capacità a doppio lato, cattura di capacità porta a cambiamenti significativi alla progettazione di strutture di supporto, concentrandosi principalmente sull'aumento della clearance del terreno (a oltre 1 metro), minimizzando l'ombreggiatura posteriore e l'ottimizzazione del layout di Purlin.

Uno degli impatti più notevoli dei moduli bifacciali sulla progettazione della struttura di supporto è il requisito per un aumento della clearance del terreno. I moduli bifacciali si basano su luce riflessa e diffusa dalla superficie del terreno per generare ulteriore potenza dal lato posteriore. Se i moduli sono posizionati troppo vicino al suolo, la quantità di luce che raggiunge la superficie posteriore è limitata, riducendo in modo significativo il guadagno bifacciale, la potenza aggiuntiva ottenuta a causa dell'illuminazione laterale posteriore.

Elevando i moduli a un'altezza di oltre 1 metro dal suolo, i progettisti possono massimizzare la quantità di luce che raggiunge la superficie posteriore. Questa altezza offre spazio sufficiente per la luce da riflettere da terra, oggetti circostanti o atmosfera sul retro dei moduli. Inoltre, una maggiore altezza da terra aiuta a ridurre l'impatto degli ostacoli a livello del terreno come erba alta, accumulo di neve o detriti, che altrimenti possono bloccare la luce e ridurre la generazione di energia laterale posteriore.

Da una prospettiva strutturale, aumentare la clearance a terra richiede strutture di supporto più forti e robuste. I pali o colonne di montaggio più alti devono essere progettati per resistere a vari carichi ambientali, tra cui vento e neve. La fondazione di queste strutture di supporto deve anche essere rafforzata per garantire la stabilità all'altezza elevata. Gli ingegneri utilizzano spesso software di analisi strutturale avanzata per calcolare le dimensioni e i materiali appropriati per i poli di supporto e le fondazioni, tenendo conto di fattori come le condizioni del suolo, la velocità del vento locale e l'attività sismica.

Un altro aspetto cruciale influenzato dai moduli bifacciali è la necessità di ridurre al minimo l'ombreggiatura posteriore. Qualsiasi oggetto o struttura che getta un'ombra sulla superficie posteriore dei moduli può ridurre significativamente la loro potenza complessiva. Nelle tradizionali installazioni di moduli singoli, l'ombreggiatura posteriore potrebbe non essere stata una delle principali preoccupazioni, ma con i moduli bifacciali, diventa una considerazione di progettazione chiave.

Le strutture di supporto per i moduli bifacciali devono essere progettati in modo da evitare l'auto -ombreggiatura e l'ombra dalle strutture vicine. Ciò può comportare la regolazione dell'orientamento e della spaziatura dei moduli. Ad esempio, i moduli dovrebbero essere orientati per ridurre al minimo l'ombra gettata da file adiacenti, specialmente durante le ore di punta del sole. La distanza tra le righe deve essere accuratamente calcolata in base all'altezza dei moduli, alla latitudine del sito di installazione e al periodo dell'anno per garantire che le superfici posteriori rimangano senza ostacoli dalle ombre.

Oltre alle ombreggiature per righe - a - riga, i componenti di supporto stessi, come poli, cavi e marchi, possono causare ombreggiature. I designer stanno esplorando modi innovativi per ridurre l'impatto di ombreggiatura di questi componenti. Ad esempio, l'utilizzo di Purlin più sottili e più snelli o posizionare poli di supporto in posizioni strategiche può aiutare a ridurre al minimo l'area ombra sul retro dei moduli. Alcune strutture di supporto avanzate incorporano anche componenti mobili o regolabili che possono essere riposizionati per evitare l'ombreggiatura durante il giorno.

Il layout di Purlin è anche significativamente influenzato dall'uso di moduli bifacciali. I Purlin sono membri strutturali orizzontali che supportano i moduli sul montaggio. Nelle installazioni tradizionali, il layout di Purlin si è concentrato principalmente sulla fornitura di un supporto adeguato e una capacità di carico per i moduli. Tuttavia, con i moduli bifacciali, il layout di Purlin deve essere ottimizzato per bilanciare i requisiti di supporto con l'ombreggiatura laterale al minimo.

Un layout di Purlin più ottimizzato può comportare la riduzione del numero di Purlins o la modifica della spaziatura. Un minor numero di marittimi significano meno superficie per lanciare ombre sul retro dei moduli. Ma allo stesso tempo, i restanti Purlin devono essere progettati per supportare il peso dei moduli e resistere efficacemente ai carichi ambientali. Ciò richiede un'analisi strutturale dettagliata per garantire che il layout di Purlin ridotto non comprometta l'integrità della struttura di supporto.

Un altro aspetto dell'ottimizzazione del layout di Purlin è la forma e il profilo dei Purlins. L'uso di Purlins con un design più aerodinamico o basso - del profilo può ridurre ulteriormente l'effetto di ombreggiatura. Alcuni produttori stanno ora sviluppando margini specializzati per installazioni di moduli bifacciali, progettati per avere un impatto minimo sull'assorbimento della luce posteriore, fornendo al contempo un supporto strutturale sufficiente.

In conclusione, l'adozione di moduli bifacciali ha trasformato le considerazioni di progettazione per le strutture di supporto fotovoltaico. Aumentando la clearance del terreno, minimizzando l'ombreggiatura posteriore e ottimizzando il layout di Purlin, i progettisti possono massimizzare il potenziale di generazione di potenza dei moduli bifacciali. Mentre questi cambiamenti di progettazione presentano sfide in termini di ingegneria e costi, i vantaggi a lungo termine dell'aumento della produzione energetica e della migliore efficienza del sistema li rendono utili investimenti nel settore fotovoltaico in crescita.