Ученые из Нидерландов подвели итоги пятилетнего наблюдения за эффективностью фотоэлектрических фасадов в этой стране
Исследователи из Университета Твенте в Нидерландах и оператор системы передачи электроэнергии Tennet провели пятилетнюю финансовую, техническую и экологическую оценку фасадных фотоэлектрических систем (BIPV) и обнаружили, что эти системы работают лучше, чем ожидалось.
Исследовательская группа проанализировала эффективность вертикальных фасадных фотоэлектрических систем, ориентированных на юг, восток и запад, за период с 2018 по 2023 год. Затем эти показатели сравнили с показателями обычных «оптимально ориентированных» фотоэлектрических систем на крышах.
Все фотоэлектрические системы были смоделированы с использованием модели производительности фотоэлектрических систем Sandia (SAPM) с использованием метеорологических данных из муниципалитета Де Билт в центральной части Нидерландов. Во всех случаях использовались панели Silevo Triex-U300 Black мощностью 300 Вт. Для расчёта различных матриц исследования использовались цены на электроэнергию на голландском спотовом рынке.
Ученые проанализировали, в частности, экономическую, экологическую и техническую ценность систем. Первый показатель отражает экономическую ценность фотоэлектрической энергии по сравнению со средними рыночными ценами, а второй показывает, насколько фотоэлектрическая система снижает уровень загрязнения окружающей среды, вырабатывая чистую энергию вместо использования ископаемого топлива. Последний показатель отражает, насколько хорошо фотоэлектрическая система интегрируется в электросеть и удовлетворяет местные потребности в энергии.
Анализ показал, что южная, восточная и западная стороны фасада с фотоэлектрическими панелями сократили выбросы CO2 на 1725, 1492 и 1335 килограммов на киловатт, в то время как эталонная установка с оптимально ориентированными фотоэлектрическими модулями сократила выбросы CO2 на 2434 килограмма на киловатт. По сравнению с 2018 годом коэффициент ценности оптимально ориентированных фотоэлектрических систем в 2023 году снизился до 0,73, в то время как коэффициент ценности восточного и западного фасадов составил 0,87 и 0,84 соответственно.
«Мы действительно наблюдаем снижение стоимости фотоэлектрических систем с течением времени, хотя это снижение происходит медленнее, чем прогнозировалось в научной литературе, — заявили учёные. — Интересно, что у фотоэлектрических систем, ориентированных на восток и запад, темпы снижения стоимости ещё ниже, а значит, их экономическая эффективность выше, чем у фотоэлектрических систем, ориентированных оптимальным образом. Это свидетельствует о растущей привлекательности направлений, отклоняющихся от оптимального».
В заключение учёные отметили, что государственные стимулы для развития солнечной энергетики должны быть направлены на внедрение более оптимального сочетания наклонов и ориентации фотоэлектрических панелей. «Установка солнечных панелей на фасаде приводит к значительному снижению нагрузки на сеть из-за более высокого коэффициента самопотребления и более низкого пикового энергопотребления по сравнению с оптимально ориентированными фотоэлектрическими панелями», — заявили они.
