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LONGi Solar est un grand fabricant mondial de cellules et de modules solaires monocristallins de haute efficacité.

2019-12-19 | Amérique

Des projets pilotes tiers autorisés en Amérique ont entièrement vérifié la performance de rendement énergétique des modules bifaciaux PERC de LONGi

LONGi Posted on 2019-12-19

Le module bifacial PERC a d'excellentes perspectives d'application en Amérique, où les ressources de lumière et le terrain plat sont abondants. Afin de vérifier les performances de rendement énergétique du module bifacial PIF dans ce domaine, et également d'améliorer la bancabilité du module bifacial PERC, LONGi a coopéré avec B&V (Black & Veatch) et RETC (Centre d’examen de l’Énergie Renouvelable)  pour construire trois projets pilotes en Amérique en 2018. Récemment, LONGi a reçu les rapports finaux de ces projets pilotes, donc ce livre blanc montrera les performances de rendement énergétique du module bifacial PERC de LONGi.


Les trois projets pilotes étaient situés aux endroits différents avec installations de types différents. Les modules du projet pilote Fremont ont été placés sur des rayonnages à inclinaison fixe situés sur le toit du siège social du RETC à Fremont, en Californie. Les modules du projet pilote Livermore ont été montés sur le suiveur bifacial mono-axe Soltec modèle SF7 situé au Centre d'évaluation du suivi bifacial (BiTEC) de Soltec à Livermore en Californie. Les modules du projet pilote Pahrump ont été placés sur un système de rayonnage à inclinaison fixe situé sur le site d'essai RETC à Pahrump, Nevada. Les informations détaillées peuvent être vues comme suit:


 

 Figure1. La distribution des projets pilotes


 

 Tableau 1. Le résumé des projets pilotes


 

 Tableau 2. Les paramètres IV et taille des modules.


Ensuite, la disposition de la matrice et les résultats des tests pour trois projets pilotes seront présentés.


1) Projet pilote Fremont


Les modules du projet pilote Fremont étaient situés sur le toit du siège social du RETC à Fremont, en Californie (N 37,5, W122,0). La disposition de la matrice est illustrée à la figure 2. Afin de garantir que les modules monofaciaux et bifaciaux ont la même condition d'ombre, des modules factices supplémentaires ont été placés dans les première et quatrième rangées. Chaque module a été équipé d'un optimiseur de puissance de SolarEdge P505, puis connecté en série à l'onduleur SE6000H pour calculer le rendement énergétique de chaque module (Des données moyennes ont été utilisées pour la comparaison du rendement énergétique).


 

 Figure 2. La disposition de la matrice et photos du projet pilote Fremont


La période d'essai pour le projet pilote Fremont était du 23 février 2019 au 1er juin 2019. Étant donné que les modules ont été placés sur le toit du siège social de RETC, RETC pourrait facilement changer la surface du sol pour évaluer la corrélation entre l'albédo au sol et le gain bifacial. Le sol et la surface Albedo étaient en tissu noir (8,2%), en asphalte gris (24,0%), en tissu blanc (60,7%), le gain bifacial au cours de la période correspondante était de 4,4%, 10,6%, 15,7% respectivement, comme le montre la figure 3 à Figure 5. La fluctuation des courbes de gain bifacial est attribuée au rapport de lumière diffusée. Dans les jours nuageux avec un rapport élevé de lumière diffusée, le rendement énergétique était faible, mais le gain bifacial était élevé. Ce phénomène était bien évident dans la surface du sol en tissu noir. Il convient de noter que le projet a utilisé un support bas commun pour le toit, où la hauteur d'installation était de 0,444 m. Si la hauteur d'installation était supérieure d'un mètre, le gain bifacial pourrait être plus élevé. L'asphalte gris était le matériau de sol d'origine, auquel cas le gain bifacial de 10,6% reflétait la valeur d'application considérable pour les modules bifaciaux.


 

 Figure 3. Le rendement spécifique quotidien et le gain bifacial sur un sol de tissu noir dans le projet pilote de Fremont


 

 Figure 4. Le rendement spécifique quotidien et le gain bifacial sur un sol en tissu blanc dans le projet pilote de Fremont.


 

 Figure 5. Le rendement spécifique quotidien et le gain bifacial sur un sol bitumineux gris dans le projet pilote de Fremont.


La figure 6 montre la puissance de sortie et le gain bifacial pour les modules PERC bifaciaux et monofaciaux au cours d'une journée ensoleillée typique (sol asphalté gris). On a pu constater que le gain bifacial était stable de 10h à 14h (6% -7%). La courbe de gain bifaciale inclinée le matin et l'après-midi en raison de son rapport élevé de lumière diffusée, le gain bifacial le plus élevé pourrait être supérieur à 50%. En outre, le gain bifacial moyen était de 10,2% pour toute la journée. À midi, le gain bifacial était d'environ 6%, ce qui est bénéfique pour l'appariement des onduleurs.


 

Figure 6. La puissance de sortie et gain bifacial pour les modules PERC bifaciaux et monofaciaux en journée ensoleillée typique (rayonnage à inclinaison fixe).


2)Projet pilote Livermore


Les modules du projet pilote Livermore ont été montés sur le suiveur bifacial à axe unique Soltec modèle SF7 situé au Centre d’évaluation du suivi bifacial (BiTEC) de Soltec à Livermore, Californie (N37.7, W121.7). La Disposition de la matrice et la conception du rack ont été illustrées à la figure 7: 12 modules ont été montés sur le tracker bifacial mono-axe Soltec modèle SF7, qui est de type 2-Portrait (2P), L'angle d'inclinaison du tracker était de -60°~ 60°, les modules ont été montés alternativement dans chaque rangée formant un motif en damier. Chaque module a été connecté à un optimiseur de puissance pour le maintenir en fonctionnement Maximum Power Point (MPP). Des modules de mesure CC de haute précision sont utilisés pour mesurer les caractéristiques de tension et de courant CC de chaque module. Le sol était recouvert de gravier gris, dans lequel l'Albédo est de 21,4%.


 

 Figure 7. La disposition de la matrice et la conception du tracker pour le projet pilote Livermore.


La période de test était du 20 septembre 2019 au 21 octobre 2019, la figure 8 montre le rendement énergétique quotidien de chaque module. On a pu constater que le rendement énergétique des modules monofaciaux et bifaciaux était uniforme. Le gain bifacial a été calculé en choisissant le rendement moyen pour chaque type de module.


 

 Figure 8. Le rendement énergétique des modules monofacial et bifacial était uniforme à Livermore


La comparaison du PERC monofacial et du rendement énergétique du PERC bifacial est illustrée à la figure 9. Le gain bifacial du 20 septembre au 21 octobre était de 8,3%. Considérant que le tracker à axe unique augmentera la ligne de base pour le module monofacial, le gain de 8,3% était très impressionnant dans la surface du sol en gravier gris avec 21,4% d'albédo. Pour le sol désertique avec un albédo élevé, le gain bifacial sera supérieur à 10%. De nombreux grands projets ont utilisé des modules fournis par LONGi dans le désert, où des modules bifaciaux et un tracker à axe unique se correspondent.


 

 Figure 9. Le rendement spécifique journalier et le gain bifacial sur un sol de gravier gris dans le projet pilote de Livermore.


La figure 10 montre la puissance de sortie et le gain bifacial pour les modules PERC bifaciaux et monofaciaux au cours d'une journée ensoleillée typique (sol de gravier gris). La courbe de gain bifaciale inclinée dans la journée pour le tracker à axe unique, qui est différente du rack fixe. La raison peut être attribuée au tableau qui a la plus petite zone d'ombre à midi. Le tracker à axe unique a rendu la puissance de sortie très stable pendant environ sept heures (de 9h00 à 16h30), ce qui sera plus convivial pour le réseau électrique.


 

 Figure 10. La puissance de sortie et le gain bifacial pour les modules PERC bifaciaux et monofaciaux en journée ensoleillée typique (tracker à axe unique).


3) Projet pilote Pahrump


Les modules du projet pilote Pahrump ont été placés sur un système de rayonnage à inclinaison fixe situé sur le site d'essai RETC à Pahrump, Nevada (N36.2, W116.0). La Disposition de la matrice et les informations de rack ont été illustrées à la figure 11: les modules sont installés orientés plein sud sur un rack fixe, inclinés à 30° par rapport à l'horizontale et connectés à un onduleur double MPP. Les modules sont installés en alternance dans chaque rangée formant un motif en damier. Huit (8) modules bifaciaux sont connectés en une chaîne à une entrée MPPT de l'onduleur et huit (8) modules monofaciaux en une chaîne à l'autre entrée MPPT. Des transducteurs de tension et des transformateurs de courant de haute précision sont utilisés pour mesurer les caractéristiques de puissance continue de la chaîne. Le projet a débuté le 3 août 2018, la surface du sol était en gravier gris avec 21,1% d'albédo. Les 20 et 22 octobre, la surface du sol a été changée en gravier blanc avec un rapport d'albédo de 37,9%, un albédo de 18,3% de plus que le gravier gris. Les données de rendement étaient jusqu'au 31 juillet 2019.


 

 Figure 11. La disposition de la matrice et photos du projet pilote Livermore.


 

 Figure 12. Le rendement hebdomadaire spécifique et le gain bifacial dans le projet pilote de Pahrump.


Le rendement énergétique hebdomadaire des modules du projet pilote de Pahrump a été illustré à la figure 12. Le gain bifacial moyen était de 8,8% sur le sol de gravier gris (21,1% d'albédo), lorsque la surface du sol a changé en gravier blanc (37,9% d'albédo), le bifacial moyen le gain était de 10,6%. La période d'essai pour le gravier blanc était supérieure à 10 mois, il a pu être constaté que le gain bifacial variait avec le changement de saison: le plus bas en hiver, le plus élevé en été (8~14%). La raison en est que le rapport de lumière diffusée était élevé le matin et l'après-midi à l'heure d'été, outre l'angle solaire au zénith qui variait périodiquement, ce qui affecterait la zone d'ombre du réseau. De plus, la figure a montré que le rapport de performance en hiver était supérieur à celui de l'été, principalement en raison de la grande différence de température en Californie, où la température en été était d'environ 30% plus élevée qu'en hiver.


La figure 12 résume le rapport entre l'irradiance arrière et l'irradiance avant dans différentes conditions météorologiques. On a pu constater que le ratio était le plus bas (~11%) au temps ensoleillé, le plus élevé (supérieur à 15%) au temps sombre. La raison en est que le rapport de lumière diffusée au temps sombre est élevé et peut être reçu par l'arrière du module. Lorsque l'irradiance arrière est plus élevée, le gain bifacial est plus élevé.

 

 Figure 13. Le rapport de l'irradiance arrière à l'irradiance avant àconditions météorologiques différentes.


Résumé:


Les trois projets pilotes construits par LONGi en collaboration avec B&V (Black & Veatch) et RETC (Centre de test des énergies renouvelables) ci-dessus ont pleinement vérifié l'avantage du PERC bifacial par rapport au PERC monofacial dans des conditions différentes par une conception raisonnable. Le résultat du test peut fournir une référence pour l'application de PERC biface dans une grande centrale électrique au sol (en utilisant un rayonnage à inclinaison fixe ou un tracker à axe unique), une centrale électrique sur le toit et une centrale électrique flottante. En outre, il est bénéfique pour lever les doutes des investisseurs et des institutions de financement, en outre, il sera très utile pour une application à grande échelle du PERC bifacial de LONGi dans le monde.


 


Cliquez et téléchargez: https://en.longi-solar.com/pi/index.php?nm=P_E_R_C_E_N 


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