bifazial Problem mit bifazialen Modulen

[christoph.31]

Hallo, 

für eine Arbeit soll ich eine Vergleichsstudie mit bifazialen Modulen erstellen. Ein Problem, welches mir auffällt ist, da nach Recherchen im Internet auch ein bifaziales Modul bei ca. 30 Grad Neigung bei Südausrichtung am meisten Ertrag liefert. Daher ist es für mich verwunderlich wieso dann bei 90 Grad Neigung die PV-Anlage am meisten Ertrag liefert.

Christoph

[developer_fw]

Hallo christoph.31,

danke für die Anfrage.

In PV*SOL wird ein Mehrertrag durch die Einstrahlung auf die Rückseite und den Bifazialitätsfaktor berücksichtigt: https://help.valentin-software.com/pvsol/2023/de/berechnungsgrundlagen/pv-module/bifaziale-module/

Je nach gewählten Parametern für Albedo, des Bifazialitätsfaktors, weiteren Modulkennwerten (z.B. IAM) und gewähltem Standort bleibt viel Interpretationsspielraum.

Gibt es denn eine Projektdatei, in die wir einen Blick werfen können? Gerne per persönlicher Nachricht hier im Forum.

Viele Grüße,
Frederik

[christoph.31]

On 7/17/2023 at 4:49 PM, developer_fw said:

Anbei ist die Datei und noch ein Diagramm, welches die kWh/kWp bei verschiedenen Winkel zeigt. Daran ist der Bereich zwischen 80 bis 90 Grad verwunderlich.

 

Hochalpine PV Vergleichsstudie.pvprj

[developer_fw]

Hallo christoph.31,

vielen Dank für die Zusendung der Projektdatei.

Wie in unserer Onlinehilfe unter oben gesendetem Link beschrieben, werden für die Einstrahlung auf bifaziale Module mehrere Modelle verwendet. Ab 80° Aufständerung wird die Einstrahlung auf die Rückseite mit den Strahlungsmodellen wie für die Vorderseite gerechnet:

Außerhalb der 3D-Umgebung auf der Seite 3D-Design wird unterhalb der 80° das ViewFactor-Modell verwendet:

Für einen besseren Vergleich sollte der Reihenabstand in 3D möglichst groß gewählt werden und die Verschattung durch das Montagesystem auf 0% gesetzt werden.

Ab 80° wird die gegenseitige Verschattung der Modulreihen nicht berücksichtigt

Ich hoffe, das hilft erstmal weiter.

Viele Grüße,
Frederik

[christoph.31]

Hallo Frederik,

vielen Dank für die Rückmeldung. 

Für meinen aktuellen Anwendungsfall (Diplomarbeit) war die Vergleichsstudie die Vorarbeit für die Ertragsprognose für eine gesamte Anlage. 

Diese Anlage ist eine Hochalpine PV Anlage bei der die Neigung der Module auf 90 Grad fixiert wurde. Daher ist meine Frage, ob es möglich ist, realistische Simulationswerte für ein bifaziales Modul mit einer Neigung von 90 Grad zu bekommen. Gibt es im Programm selber eine Möglichkeit durch das umstellen von Parametern auf einen praxisnahen Wert zu kommen?

 Vorab vielen Dank für die Antwort

Viele Grüße,

Christoph

[developer_mh]

Hallo Christoph,

wenn das Modul in der Wirklichkeit um 90° aufgeständert ist, wäre die Frage, wie die Umgebung hinter dem Modul aussieht. Steht das Modul vor einer Wand oder so wie im Projekt auf freier, horizontaler Fläche?

Wenn es so wie im Projekt auf freier Fläche steht, erreicht natürlich ein nicht zu vernachlässigender Anteil der Diffus- und auch die Direktstrahlung die Modul-Rückseite. Hier ein CarpetPlot aus dem Projekt:

Der plötzliche Rückgang der Strahlung auf die Rückseite hängt mit der Albedo zusammen, die im Projekt für den Mai noch mit 55% angegeben wurde und dann im Juni mit nur 20%.

Für diesen Fall würde ich also sagen, dass die Werte durchaus plausibel sind.

Der "unschöne" Sprung in deiner Grafik oben erklärt sich, wie Frederik schon gesagt hat, durch die unterschiedlichen Modelle, die je nach Neigungswinkel der Anlage verwendet werden.

Viele Grüße,

Martin

 

[christoph.31]

Hallo Martin, 

danke für die Rückmeldung. Die Anlage befindet sich an einem Hang (siehe Bilder). Ist es auch möglich, mit der ViewFactor-Berechnung ein Modul mit 90 Grad zu berechnen? 

Rein für das Verständnis würde mich interessieren, ob bei der anderen Methode so gerechnet wird, als wäre die Rückseite ein zweites Modul?

Die zweite Berechnungsmethode weicht meiner Meinung nach von Messerergebnissen ab, da die zweite Berechnungsmethode angibt, dass der beste Anstellwinkel 80 Grad wäre ,aber laut ZHAW, die eine Versuchsanlage in Davos betreibt, ist der beste Anstellwinkel im alpinen Bereich 60 Grad, was auch aus meiner Grafik hervorkommt, wenn man den Wechsel der Berechnungsmethode vernachlässigt.

Viele Grüße

Christoph

[developer_mh]

Hallo Christoph,

in dem Fall sieht es so aus, als wäre es unmöglich, dass Direktstrahlung die Modulrückseite erreicht, aufgrund der Berge. Das müsste dann durch eine entsprechende Horizont-Linie dargestellt werden. Was wir in PV*SOL nicht berücksichtigen können, ist die richtungsabhängige Bodenreflexion, und auch nicht die Bodenreflexion an nicht-ebenem Gelände. Ich fürchte ehrlich gesagt, dass es nur vielen Tricks möglich sein wird, die Messergebnisse aus der Studie für genau diesen Standort in PV*SOL nachzubilden.

On 8/3/2023 at 12:47 PM, christoph.31 said:

Ist es auch möglich, mit der ViewFactor-Berechnung ein Modul mit 90 Grad zu berechnen?

Nein, das ist nicht möglich.

On 8/3/2023 at 12:47 PM, christoph.31 said:

Rein für das Verständnis würde mich interessieren, ob bei der anderen Methode so gerechnet wird, als wäre die Rückseite ein zweites Modul?

Was das angeht, unterscheiden sich die beiden Modelle eigentlich nicht. Es wird in beiden Fällen die Strahlung auf die Rückseite gerechnet, nur mit unterschiedlichen Ansätzen. Aber ja, wenn man so will, rechnen wir den Ansatz für senkrechte Module so, als wäre auf der Rückseite ein zweites Modul, ja.

Viele Grüße,

Martin

[Martin Uhr]

Hallo Martin
Wird bei ab 80° Neigung die gegenseitige Verschattung der Modulreihen weiterhin nicht berücksichtigt, oder gab es da ein Update für die aktuelle PV-Sol-Version?
Beste Grüsse
Martin

[developer_fw]

Hallo,

es gab noch keine Änderung.

Viele Grüße,
Frederik