Advanced Modelling and Performance Evaluation of Really large-scale bifacial solar Energy systems

Tosidige solcellemoduler ble patentert på 1970-tallet, men har kun nylig blitt tilgjengelig i kommersiell skala. Slike moduler er sensitive for lyset som treffer baksiden av modulene, og dermed sikrer de en høyere kraftproduksjon per areal enn konvensjonelle ensidige solcellemoduler. For å sikre høyest mulig kraftproduksjon gjør den aktive baksiden det nødvendig å tenke annerledes rundt solkraftverkenes utforming, design, og drift og vedlikehold. Hvor mye mer kraft som kan produseres ved hjelp av den aktive baksiden er nært knyttet til refleksjonsegenskapene, eller albedoen, til bakken under modulene. Albedoen er sterkt avhengig av bakkens fuktighetsinnhold, vegetasjon og solstrålingens innfallsvinkel. Den kan dermed variere betydelig både gjennom området solkraftverket okkuperer og gjennom året. Distribuert arkitektur i form av streng-vekselrettere og systemer som gjør det mulig å rotere modulene slik at de følger solens bane over himmelen kan dessuten ha økt verdi for solkraftverk med tosidige solcellemoduler. Ettersom de første store anleggene kun er noen år gamle i dag er det uklart hvordan teknologien er utsatt for ulike klimatiske stressorer som høy grad av UV-innstråling, relativ luftfuktighet, og kraftige svingninger i temperatur. Prosjektet AMPERE er skreddersydd for å fremskaffe mer informasjon om utforming, planlegging, og drift og vedlikehold av solkraftverk med tosidige solcellemoduler. I prosjektet vil vi studere tre solkraftverk med tosidige solcellemoduler med samme utforming som befinner seg i tre ulike klimasoner. Prosjektet vil blant annet undersøke hvordan ytelsen til solkraftverk med tosidige solcellemoduler kan måles på best mulig vis. Det vil også fastlegge hvordan albedo og oppsamling av støv på modulene kan estimeres på best mulig vis i planleggingsfasen av solkraftverkene. Prosjektet vil også gi unik informasjon om hvordan ulike klima påvirker degradasjon og feilrater på kraftverkenes ulike komponenter.

AMPERE is designed around 3 bifacial assets currently under construction, with a total capacity of 1.2 GWp. A bifacial solar module can produce more electricity than a traditional module by harvesting sunlight from both sides, thereby also taking advantage of light reflected from the ground and its surroundings. The plants adapt state-of-the-art technology including the new advances in module technology, trackers and string inverters. The identical design of the three assets located in different climate zones provide a unique basis for investigating how climatic stressors impact PV performance. The project will investigate raytracing modelling tools optimized for computational efficiency to model the complex rear irradiance scene, which will both go into a digital twin and as a basis to establish best practices for implementing the new IEC standard for bifacial PV. The project will further establish robust methodologies for assessing important parameters going into the design phase, including pre-assessment of albedo and validation of models for soiling dependent on ground conditions and environmental parameters. By limiting uncertainty of future investments, thus reducing both financing costs and project development time, Scatec Solar will remain a highly competitive bidder in the utility-scale PV market. This will give Scatec Solar an important competitive edge and an opportunity to continue growing into the demanding global PV market.