İtalya'daki Politecnico di Torino liderliğindeki bir grup araştırmacı, en uygun yönelimleri ve eğim açılarını araştırdı.Çatı PV Sistemienerji topluluklarında kullanılır ve doğu-batı yönelimli dizilerin güney yönelimli kurulumlara göre daha yüksek paylaşılan enerji değerleri sağladığını bulmuştur.
Çatı PV SistemiDoğu-batı yönelimli güneş ışınımının düşük olduğu yüksek enlemler için daha uygun olduğu, günün ilk ve son saatlerinde güneş ışığından faydalanılmasına olanak sağladığı düşünülmektedir. Ancak bu projeler tropik bölgelerde veya ticari çatılar gibi sınırlı yüzey alanına sahip alanlarda da ideal çözüm olabilir.
Birincisi, doğu-batı güneş paneli konfigürasyonu, geleneksel güneye bakan kurulumla karşılaştırıldığında gün boyunca daha istikrarlı ve tutarlı bir çıktı üretir. Ayrıca güneş panellerinin gün doğumunda üretime başlaması ve gün batımına kadar üretime devam etmesi ile öğle saatlerinde merkezi güç pikini düşürerek günün erken ve geç saatlerinde güneş enerjisi üretim süresini uzatır. Bu, gücün gün boyunca daha eşit şekilde sağlanması nedeniyle sistemlerin şebeke operatörleri tarafından tercih edilmesine neden oluyor; ancak aynı zamanda kullanıcıların daha sık evde olduğu öğleden sonraları konutlarda öz tüketimi de teşvik ediyor.
Ayrıca güneş paneli sıraları arasında gölge oluşması da engelleniyor. Bunun aksine, güneye bakan güneş panelleri olan kurulumlar, ön sıraların arka sıralarda gölgelenmesine neden oluyor. Üçüncüsü, doğu-batı dizilimlerinde güneş panellerinin daha kompakt kurulumu m2 başına enerji üretim yoğunluğunu artırmaktadır. Bu, özellikle sistemin metrekare başına %30'a kadar daha fazla yoğunluğa izin verdiği küçük çatılarda caziptir.
Dikkate değer bir diğer nokta ise rüzgara karşı daha toleranslı olmasıdır. 15 derecelik eğim açısı ve doğu-batı konfigürasyonu ile rüzgar basıncı, güneye bakan konfigürasyona kıyasla önemli ölçüde azaltılır ve kuzey rüzgarlarına karşı çok daha savunmasızdır. Önceki noktadan elde edilen bir husus, rüzgara daha az maruz kalması nedeniyle, doğu-batı güneş enerjisi sistemlerinin güneş panellerini çatıya sabitlemek için çok daha az karşı ağırlığa ihtiyaç duymasıdır. Bu, daha az sağlam çatılara veya diğer tesis kurulumlarıyla birlikte çatılara kurulum yapılmasına olanak sağlar.
"Yenilenebilir enerji topluluklarında paylaşılan enerji: Doğu ve batıya bakan çatı üstü fotovoltaik tesislerin faydaları" başlıklı makalede yayınlandı.Enerji Raporlarıİtalyan araştırma grubu, enerji topluluklarıyla ilgili bilimsel literatürde PV eğim açısının sıklıkla ihmal edildiğini açıkladı ve çalışmalarının yeniliğinin, farklı yönelim ve eğim açısı için üretim ve talep profili arasındaki senkronizasyona ilişkin çatı geometrik parametrelerinin ana hatlarını çizmekten oluştuğunu belirtti. Ayrıca modellemelerinin, enerji topluluğunun PV sistemlerinin net ölçüm rejimi altında fazla gücü şebekeye satma seçeneğine sahip olduğu ve topluluğun aynı ortak bağlantı noktasını paylaşan haneler tarafından oluşturulduğu varsayımına dayandığını da belirttiler. .
Grup, bir Monte Carlo simülasyon modellemesi aracılığıyla, dizilerin 30 kullanıcıya ait olduğu, toplam 150 kW'lık PV sistemlerine dayanan 60 kullanıcıdan oluşan bir enerji topluluğunu analiz etti. Akademisyenler, "Simülasyonlardan elde edilen tüm sonuçlar, bulgularımızın istatistiksel güvenilirliğini vurgulayacak şekilde %95 güven aralığıyla sunulmaktadır." dedi. "Ayrıca, PV sistemlerinin kurulduğu çatının yönelimiyle aynı hizada olduğu varsayımı altında, tüm PV'ler aynı yönelime ve eğim açısına sahiptir."
Analiz, güney odaklı PV sistemlerini kullanan simüle edilmiş topluluğun daha yüksek enerji verimi elde edebilmesine rağmen, doğu-batı dizilerine dayalı topluluğun daha yüksek paylaşılan enerji değerleri avantajı sunduğunu gösterdi; bilim adamları bunun talepler arasında daha iyi senkronizasyona bağlı olduğunu söyledi ve sabahın erken saatlerinde ve öğleden sonra geç saatlerde PV enerji üretimi. Ayrıca, "Enerji topluluğu tarafından neredeyse kendi kendine tüketilen enerji, şebekeye daha yüksek enjeksiyon zirvesi pahasına güneye doğru PV yönelimi için en yüksek değeri elde ediyor" diye açıkladılar. "Bu, İtalya'da olduğu gibi, enerji topluluğu içindeki mutlak paylaşılan enerjinin açıkça teşvik edildiği bağlamlarda önemli bir husustur."
Ancak bulgularının, net ölçüm şemaları olmadan yüksek PV penetrasyonuna sahip senaryolar için geçerli olmayabileceğini de belirttiler. Ayrıca, "Araştırmamız tek bir konumla sınırlıydı. Bu özellik ayrıntılı bir analize izin verse de, sonuçlar diğer bölgelerdeki PV verimindeki değişikliklerden etkilenebilir" diye de uyardılar. "Sonuçlar, enerji topluluklarının tasarımında ve planlanmasında daha kapsayıcı bir yaklaşımı desteklemektedir. Güneye bakan çatı üstü PV kurulumlarına aşırı vurgu yapmak yerine, çeşitli yönelimler ve eğilimler dikkate alınmalıdır."
