Wetenschappers uit Indonesië hebben de effecten van schaduw op de prestatieverhouding (PR) van een PV-systeem onderzocht door rekening te houden met verschillende azimut- en kantelhoeken van zonnepanelen.
De PR is een parameter die de relatie definieert tussen de feitelijke en theoretische stroomproductie van een PV-systeem en heeft grotendeels geen betrekking op de locatie en oriëntatie van een installatie. Deze waarde wordt gebruikt om te begrijpen hoe efficiënt het PV-systeem werkt.
"Eerdere studies hebben zich vooral gericht op de manier waarop schaduwwerking de energieproductie van een PV-systeem beïnvloedt", aldus het onderzoek.
Met behulp van de PVsyst-software analyseerden de academici de schaduweffecten van een PV-systeem op het dak dat was geïnstalleerd op het administratiegebouw van de Polytechnische Staat Ujung Pandang, gelegen in Makassar, de grootste stad in Oost-Indonesië.
"De PVsyst-software werd toegepast om het schaduweffect, het verliesdiagram en de PR gedurende het hele jaar te evalueren", aldus de onderzoeksgroep. "Het voorgestelde plan onderzoekt ook de financiële analyse van het voorgestelde PV-systeem, namelijk de terugverdientijd (PBP) en het rendement op de investering (ROI)."
Er werd aangenomen dat het geplande systeem twee strings zou hebben, met negen PV-modules in elke string. Elk paneel had onder standaard testomstandigheden een nominaal vermogen van 420 W, wat een totaal van 7,56 kW oplevert voor het gehele systeem van 18 modules. De onderzoekers gingen er ook van uit dat het systeem overtollige stroom aan het elektriciteitsnet zou verkopen onder een nettometerregime.
Bij de analyse werd rekening gehouden met lokale mondiale horizontale bestraling, horizontale diffuse bestraling, omgevingstemperatuur, mondiale incidentele bestraling en effectieve mondiale bestraling. Al deze factoren werden vervolgens gebruikt om de daadwerkelijke energie te berekenen die door de PV-array werd geproduceerd, de energie die in het elektriciteitsnet werd geïnjecteerd en de PR.
"Over het algemeen zijn er slechts twee verschillende seizoenen in het Indonesische klimaat: droog en regenachtig, die beide relatief zijn", aldus de wetenschappers. "Het droge seizoen begint in april en duurt tot september, waarbij elk van deze twee seizoenen zes maanden duurt. Daarna, eind september tot maart, begint het regenseizoen."
Op basis van deze omstandigheden zijn vier scenario's getest: Ontwerp{{0}} met een kantelhoek van 14 graden en een azimut van -90 graden; Ontwerp-2 met een kantelhoek van 13 graden en een azimut van 90 graden; Ontwerp-3 met een kantelhoek van 10 graden en een azimut van 0 graden; en ontwerp-4 met een kantelhoek van 15 graden en een azimut van 180 graden.
Volgens de onderzoekers behaalde Design{0}} de beste resultaten, met een PR van 0.817, PBP van 7,8 jaar en ROI van 155,2%. Aan de andere kant behaalde Design-4 de slechtste resultaten, met een PR van 0.815, PBP van 8,6 jaar en ROI van 131,8%. Design-1 en Design-2 behaalden vergelijkbare resultaten, met beide een PR van 0,816 en een PBP van 8,2 jaar. Design-1 had een ROI van 145,2%, terwijl Design-2 144,3% had.
"Daarom wordt het aanbevolen om het ontwerp-3 te gebruiken om de beste PR en investeringen te bereiken", concludeerden de wetenschappers.
