Energy Yield Analysis and Evaluation of Software Used for Different Configurations of Bifacial Photovoltaic Modules in Trondheim, Norway

Markedsandelen til tosidige solcellemoduler øker ettersom prisene på modulene konkurrerer med ensidige PV-moduler. Tosidige PV-moduler kan absorbere irradians fra både fram- og bakside, noe som resulterer i et høyere energiutbytte og energitetthet enn for ensidige paneler. Det er imidlertid lite forskning på temaet i det nordiske klimaet. Nordisk klima er preget av lange, milde dager om sommeren, og korte, kalde dager om vinteren. Spesielt mangler det litteratur på beste konfigurasjon for tosidige PV-paneler, og forskning på beste modeller å bruke for modellering av PV systemer for breddegrader langt nord. I denne masteroppgaven undersøkes fire ulike konfigurasjoner av tosidige paneler plassert på campus Gløshaugen i Trondheim. Dette er et utendørs laboratorium installert på taket av Sentralbygg 1, kalt "Alfa Centuari" som eies og drives av SINTEF. Den første konfigurasjonen har en 44°tilt mot sør, deretter er det en vertikal vendt mot øst/vest, og en annen vertikal vendt mot sør/nord. Den siste er et to-akset trackingsystem, som følger solen gjennom dagen. Systemets målte verdier sammenlignes med simulert energiproduksjon fra PV*SOL og PVsyst. I tillegg utføres en analyse av de forskjellige dekomponeringsmodellene, som modellerer DHI, og transposisjonsmodeller, som modellerer irradians i modulens plan. Analysen er basert på tilgengelige modeller i PV*SOL og PVsyst. Basert på simuleringsresultatene fra denne oppgaven, viser 44°tilt mot sør den høyeste energiproduksjonen av de fastmonterte konfigurasjonene. Av de vertikale konfigurasjonene produserer sør/nord mer energi årlig enn øst/vest-konfigurasjonen. Imidlertid er forskjellen i produksjon liten og begge konfigurasjoner kan være fordelaktige avhengig av forbruker. For eksempel vil energiforbruket i en husholdning normalt være høyt om morgenen og ettermiddagen. Her vil en øst/vest-konfigurasjon vil være fordelaktig, siden denne konfigurasjonen produserer mer i disse tidsrommene. De beste kombinasjonene av dekomponering- og transposisjonsmodellene tilgjengelig i PV*SOL, er Erbs+Perez og Orgill + Hay for 44°tilt. Erbs + Perez viste også gode resultater for den vertikale sør/nord- og trackingkonfigurasjonen, mens Reindl + Liu viste de beste resultatene for øst/vest-konfigurasjonen. I PV*syst er også Erbs + Perez den beste modellen for alle konfigurasjonene