Il fotovoltaico bifacciale verticale supera i sistemi fotovoltaici inclinati nel Regno Unito

Nel Regno Unito, uno studio durato un anno-ha rilevato che i sistemi fotovoltaici verticali bifacciali su tetto possono avere prestazioni migliori dei tradizionali sistemi fotovoltaici su tetto inclinato monofacciale in tutte le stagioni nel Regno Unito.

Una ricerca dell'Università di York ha eseguito la prima valutazione empirica di un sistema fotovoltaico bifacciale verticale su tetto appartenente agli specialisti del solare verticale-con sede centrale norvegese Over Easy Solar in un clima britannico. I risultati completi sono presentati nel documento "Studio completo sull'efficienza dei sistemi fotovoltaici bifacciali verticali: un caso di studio nel Regno Unito", pubblicato sulla rivista Scientific Reports.

Lo studio ha valutato le prestazioni del sistema fotovoltaico bifacciale verticale di Over Easy Solar installato sul tetto della torre di fisica dell'università. Comprende celle a eterogiunzione con efficienza del 22,5% e utilizza ghiaia bianca per far riflettere la luce sul lato posteriore del sistema, cosa che le configurazioni dei pannelli tradizionali non sono in grado di utilizzare.

Il sistema è stato monitorato durante un ciclo annuale completo nel 2023 e confrontato con un sistema fotovoltaico monofacciale in silicio monocristallino montato verticalmente- e un sistema fotovoltaico monofacciale inclinato tradizionale. Il sistema di Over Easy Solar ha dimostrato una resa maggiore del 26,91% rispetto al sistema inclinato durante le ore del mattino tra le 05:30 e le 09:00 e una resa maggiore del 22,8% nelle ore tra le 17:00 e le 20:30.

Keelin Currivan, consulente per le soluzioni per i clienti internazionali di Over Easy Solar, ha spiegato alla rivista pv come questi risultati evidenziano il vantaggio del doppio picco offerto dal fotovoltaico bifacciale verticale.

"Mentre i tradizionali pannelli inclinati lottano con la saturazione di mezzogiorno, raggiungendo il picco quando la rete è spesso piena e i prezzi sono bassi, il nostro sistema bifacciale verticale sposta la produzione quando è più necessaria", ha affermato Currivan. Ha aggiunto che questi picchi si allineano con i picchi residenziali causati dalla domanda di riscaldamento, cucina e veicoli elettrici, riducendo a loro volta la necessità di stoccaggio delle batterie e mitigando la congestione della rete.

Il sistema fotovoltaico bifacciale verticale di Over Easy Solar ha sovraperformato entrambi gli altri sistemi di prova nelle quattro stagioni. Ha avuto un guadagno comparativo del 14,77% rispetto al tradizionale sistema inclinato in estate, aumentando al 19,32% in primavera, al 20,27% in autunno e al 24,52% in inverno.

"L'orientamento verticale è la geometria migliore per i climi del Regno Unito e dell'Irlanda perché è ottimizzato per il sole invernale a basso-angolo e la luce diffusa", ha spiegato Currivan. "Anche rispetto a un sistema monofacciale verticale, la versione bifacciale guadagna un ulteriore 12,45% in inverno, dimostrando che catturare il riflesso del lato posteriore-è fondamentale."

In una giornata particolarmente-con prestazioni elevate, il 7 maggio, il sistema di Over Easy Solar ha prodotto 4,92 kWh, circa il 25,38% di energia in più rispetto al sistema inclinato durante il giorno. Gli autori del documento di ricerca, con sede presso l’Università di York, aggiungono che i loro risultati “sottolineano l’impareggiabile capacità del sistema fotovoltaico bifacciale verticale di sfruttare l’energia solare in modo efficiente, indipendentemente dalle variazioni stagionali”.

"Il suo design non solo massimizza l'uso del territorio, ma si integra perfettamente con i paesaggi architettonici moderni, aggiungendo un valore estetico ai suoi vantaggi funzionali", affermano le conclusioni. "La tecnologia bifacciale del sistema, in grado di catturare la radiazione solare da entrambi i lati, aumenta significativamente la resa energetica, rendendolo una potente soluzione per le regioni con esposizione solare variabile e ambienti riflettenti."

Currivan ha aggiunto che il rendimento più elevato nei-mesi con prezzi elevati comporta anche un periodo di ammortamento più rapido nonostante un costo iniziale più elevato. Ha stimato che i costi iniziali di un sistema fotovoltaico bifacciale verticale siano pari a 1.200 sterline (1.630 dollari)/kW, rispetto alle 900 sterline/kW di un sistema tradizionale. "L'aumento della resa si traduce in un ulteriore risparmio annuo stimato di 1.221,13 GBP per 1.500 kWh di base nel Regno Unito, sulla base di un prezzo di 0,28 GBP/kWh", ha spiegato Currivan.

Durante i test anche il sistema bifacciale verticale di Over Easy Solar è stato oggetto di simulazioni fluidodinamiche computazionali. Il sistema ha mantenuto forze di portanza trascurabili a velocità del vento di circa 98 kmh, che secondo Currivan rappresenta un vantaggio strutturale fondamentale per le regioni costiere ad alto-vento nel Regno Unito e in Irlanda.

Currivan ha dichiarato alla rivista PV Over Easy Solar che sta utilizzando i risultati della ricerca per promuovere l'espansione nei mercati del Regno Unito e dell'Irlanda. "Mi ha sorpreso quanto questi sistemi siano applicabili ai mercati del Regno Unito e dell'Irlanda", ha affermato. "In Norvegia e nei climi più freddi, questi sistemi sono gli unici praticabili a causa della quantità di neve, ma anche in questo clima sta colpendo molteplici punti chiave, dai guadagni stagionali alla mitigazione dei problemi della rete fino al doppio picco."

All'inizio di questo mese, Over Easy Solar ha installato il suo primo impianto solare verticale su tetto nel mercato statunitense. Da una precedente analisi di case study condotta dall’azienda è emerso che i pannelli verticali per tetti sono in grado di sovraperformare i sistemi per tetti convenzionali durante i mesi nevosi.