Kiedy opłacają się moduły bifacjalne?

moduły bifacjalne są uważane za innowacyjne rozwiązanie umożliwiające wydajną konwersję większej ilości światła słonecznego na energię elektryczną. Do wytwarzania energii wykorzystują nie tylko przód, ale także tył. Ale czy ma to sens również na dachu domu? Ekonomiczna opłacalność i wydajność są szczególnie wątpliwe w przypadku dachów spadzistych. W tym artykule dowiesz się, kiedy warto z nich skorzystać, jak działają moduły dwustronne, na co trzeba zwrócić uwagę – i dlaczego powierzchnia jest kluczowa.

Najważniejsze informacje w skrócie

• Podwójne wytwarzanie energii: Moduły dwustronne wykorzystują przód i tył.
• Nie nadaje się do dachów spadzistych: Często brakuje światła odbitego.
• Wysoka wydajność na dachach płaskich i otwartych przestrzeniach: Tam korzystają z efektu albedo.
• Droższe niż moduły jednostronne: Wyższe koszty nabycia ze względu na bardziej złożoną technologię.
• Odblaskowe powierzchnie zwiększają wydajność: Idealne są jasne powierzchnie, takie jak żwir lub śnieg.

Kiedy moduły bifacjalne mają sens?

moduły bifacjalne są szczególnie przydatne, gdy są instalowane na powierzchniach odbijających dodatkowe światło w tył – np. na podłodze. B. w parkach fotowoltaicznych, wiatach samochodowych lub dachach płaskich o jasnych powierzchniach.

Jak działają moduły bifacjalne

moduły bifacjalne różnią się od klasycznych modułów pod jednym zasadniczym względem: wytwarzają energię elektryczną po obu stronach. Podczas gdy przód jak zwykle pochłania bezpośrednie światło słoneczne, tył wykorzystuje światło odbite lub rozproszone. Ta właściwość sprawia, że ​​są one znacznie bardziej wydajne w odpowiednim środowisku.

Moduły dwustronne konstruowane są niemal wyłącznie jako tzw. moduły szkło-szkło. Obie strony są wykonane z przezroczystego szkła, a pomiędzy nimi znajdują się ogniwa słoneczne wykonane z krzemu mono- lub polikrystalicznego. Solidna rama aluminiowa lub ze stali nierdzewnej dodatkowo chroni konstrukcję przed wpływami środowiska.

Ich odporność na wiatr, śnieg, wilgoć i zmiany temperatury jest wyższa niż w przypadku modułów konwencjonalnych. Dzięki temu są wyjątkowo trwałe. W zależności od warunków lokalizacji uzysk energii elektrycznej wzrasta nawet o 20 procent – ​​pod warunkiem odpowiedniego oświetlenia tyłu.

Zastosowania: kiedy moduły bifacjalne są opłacalne?

moduły bifacjalne są szczególnie wydajne tam, gdzie tył może również pochłaniać światło. Dotyczy to szczególnie instalacji wolnostojących lub nachylonych. Moduły można montować na dachach płaskich tak, aby światło odbijało się od jasnych pokryć dachowych. To samo dotyczy wiat samochodowych lub dachów z jasnymi podłogami.

W parkach fotowoltaicznych moduły korzystają również z otwartego terenu i odblaskowych powierzchni, takich jak żwir lub piasek. Pionowe systemy fasadowe na obszarach miejskich mogą również mieć zalety – ściany i otaczające je powierzchnie odbijają dodatkowe światło w tył.

Są one jednak mniej przydatne na klasycznych dachach spadzistych. Z tyłu nie ma odbić światła, więc dodatkowy uzysk nie jest znaczący.

Dlaczego powierzchnia pod modułami ma kluczowe znaczenie

Decydującym czynnikiem wpływającym na uzysk energii elektrycznej z modułów dwustronnych jest podłoże. Im jaśniejsza i bardziej odblaskowa powierzchnia pod modułami, tym więcej światła dociera do tyłu. Technicznie rzecz biorąc, nazywa się to wartością albedo – miarą współczynnika odbicia powierzchni.

Oto przegląd typowych wartości odbicia:

Zalety i wady w porównaniu z tradycyjnymi modułami

Moduły dwustronne oferują pewne wyraźne zalety w porównaniu z jednostronnymi modułami fotowoltaicznymi – ale tylko w optymalnych warunkach. W poniższej tabeli możesz zobaczyć przegląd najważniejszych punktów:

Uzysk energii i opłacalność

To, ile energii elektrycznej wygenerują moduły dwustronne, zależy w dużej mierze od lokalizacji i rodzaju instalacji. Na powierzchniach odblaskowych lub przy optymalnym kącie pochylenia mogą wytworzyć do 20% więcej energii niż standardowe moduły. Jest to szczególnie przydatne na dachach płaskich, wiatach samochodowych lub otwartych przestrzeniach.

Przykład: Powierzchnia użytkowa dachu o powierzchni 40 m² z 20 modułami fotowoltaicznymi może zapewnić uzysk energii elektrycznej na poziomie około 9831 kWh rocznie przy idealnym wykorzystaniu technologii dwustronnej. W połączeniu z modułem magazynowym daje to miesięczny potencjał oszczędności wynoszący ponad 100 euro. Zmniejszona zostaje także emisja CO₂ – nawet o 4800 kg rocznie.

Ale bądź ostrożny: na dachu dwuspadowym z niewielką odległością od powierzchni dachu wzrost wydajności jest znacznie niższy. W takich przypadkach moduł jednostronny może ostatecznie okazać się bardziej ekonomiczny.

Optymalne warunki dla modułów bifacjalnych

Aby uzyskać maksymalną wydajność energetyczną, moduły dwustronne wymagają specjalnych warunków. Kąt montażu jest szczególnie istotny, ponieważ decyduje o tym, ile światła dociera do tyłu. Kąt pomiędzy 15 a 30 stopni jest często idealny, ponieważ umożliwia wykorzystanie zarówno promieniowania bezpośredniego, jak i odbicia.

Kolejnym kluczem jest odległość od powierzchni: im wyżej zamontowane są moduły, tym lepiej jest rejestrowane światło odbite od dołu. Ponadto tył nie może być zacieniony – np. przez zieleń, ściany czy konstrukcje techniczne. Wybór systemu mocowania również odgrywa rolę: otwarte ramy umożliwiają lepszą ekspozycję tyłu niż konstrukcje płaskie. Ostatecznie kable, falowniki lub urządzenia magazynujące powinny być odpowiednio dobrane, aby można było efektywnie wykorzystać dodatkowy uzysk.

Ile kosztują moduły bifacjalne i kiedy się zwracają?

Zakup dwustronnych modułów PV jest o około 15-25% wyższy niż koszt modułów jednofazowych – w zależności od producenta i konstrukcji. Ponadto koszty instalacji są wyższe, ponieważ konieczne są specjalne systemy montażu i staranne planowanie. Jednak ten dodatkowy wysiłek może się opłacić: przy idealnym podłożu i dobrym wyrównaniu, przewaga plonów sięga aż do 30%.

Prowadzi to do znacznie krótszego okresu zwrotu inwestycji, zwłaszcza przy wysokich cenach energii elektrycznej. Ważne jest, aby przeprowadzić precyzyjną kalkulację opłacalności, która uwzględnia wszystkie czynniki – w tym cenę modułu, taryfę gwarantowaną, wskaźnik zużycia własnego i koszty utrzymania. Programy finansowania rządowego, takie jak dotacje KfW lub regionalne premie fotowoltaiczne, mogą jeszcze bardziej ułatwić inwestycję. W obliczeniach pomocna będzie konsultacja ze specjalistyczną firmą lub narzędzie do symulacji fotowoltaiki.

Dotacje i wymogi prawne w skrócie

Każdy, kto chce zainstalować dwustronne moduły fotowoltaiczne, powinien również znać ramy prawne. W Niemczech obowiązują ich te same regulacje, co w przypadku klasycznych modułów – np. dotyczące rejestracji w sieci, EEG 2023 czy zasilania sieci energetycznej. Ważne jest, aby zarejestrować się w głównym rejestrze danych rynkowych (MaStR) Federalnej Agencji Sieci. Ponadto systemy o mocy wyjściowej powyżej 600W muszą być zainstalowane i zatwierdzone przez specjalistę.

W przypadku dachów płaskich obowiązują dodatkowe wymagania prawa budowlanego, takie jak statyka i obciążenie wiatrem. Programy finansowania, takie jak Program KfW 270 lub dotacje regionalne, mogą uczynić technologię dwustronną bardziej atrakcyjną ekonomicznie. Każdy, kto instaluje również pamięci masowe, często korzysta z łączonych dotacji. Droga do finansowania zazwyczaj prowadzi przez doradców ds. energetyki lub lokalnych operatorów sieci – oni udzielają także pomocy w zakresie pozwoleń i wniosków.

Dlaczego moduły bifacjalne rzadko opłacają się na dachach skośnych

Tył dwustronnych paneli słonecznych jest zaletą tylko wtedy, gdy dociera do niego światło. Jednak w przypadku dachów spadzistych rzadko się to zdarza. Moduły leżą płasko na szynach montażowych. Odległość od powierzchni dachu jest niewielka, a światło odblaskowe jest rzadko wykorzystywane.

Ponadto pokrycia dachowe są często ciemne i raczej pochłaniają światło niż je odbijają. Wartość albedo cegły lub bitumu jest niska – zazwyczaj wynosi od 0,1 do 0,2. Oznacza to, że możliwy dodatkowy plon pozostaje znacznie poniżej potencjału.

Ponadto wyższe koszty zakupu, bardziej skomplikowany montaż i mniejszy efekt tylnej strony sprawiają, że moduły dwustronne na dachach skośnych są zwykle nieekonomiczne. Jeśli korzystasz tylko z frontu, możesz zastosować także moduły jednofazowe – tańsze i łatwiejsze w realizacji.

Co sprawdzić przed montażem

Przed zainstalowaniem dwustronnych paneli słonecznych właściciele domów powinni wziąć pod uwagę kilka czynników. Oprócz lokalizacji ważną rolę odgrywa orientacja dachu, materiał dachu i ewentualne zacienienie. Odległość od podłoża jest szczególnie ważna na dachach płaskich, ponieważ tylko w ten sposób można optymalnie wykorzystać odbite światło. Jeśli jednak masz dach spadzisty, pamiętaj, że ciemne dachówki prawie nie odbijają światła.

Należy sprawdzić także nośność dachu, gdyż moduły typu szkło-szkło są cięższe od modułów standardowych. Dodatkowo w kalkulacji rentowności należy uwzględnić cenę energii elektrycznej oraz planowany wskaźnik zużycia własnego. Aby uniknąć złej inwestycji, zaleca się konsultację ze specjalistyczną firmą.

Czyszczenie i konserwacja modułów bifacjalnych

Często niedocenianym punktem jest czyszczenie i konserwacja dwustronnych systemów fotowoltaicznych. Ponieważ obie strony modułów generują moc, nie tylko przód, ale także tył ma znaczenie dla wydajności. Kurz, ptasie odchody czy liście mogą znacząco obniżyć wydajność.

Podczas gdy standardowe moduły są zwykle czyszczone tylko powierzchownie, moduły dwustronne wymagają dokładniejszej pielęgnacji. W przypadku instalacji blisko ziemi istnieje większe ryzyko zabrudzeń lub mchu na tylnej części urządzenia. Dlatego specjalistyczne firmy zalecają przeprowadzanie regularnych przeglądów i dostosowywanie częstotliwości czyszczenia do warunków panujących na miejscu. Każdy, kto to zaniedba, ryzykuje, że dodatkowy plon szybko wyparuje.

Lista kontrolna: czy moduły bifacjalne się opłacają?

Aby dowiedzieć się, czy moduły bifacjalne mają sens, pomocna może być prosta lista kontrolna.

• Po pierwsze: czy jest to otwarta przestrzeń, np. płaski dach, wiata lub park fotowoltaiczny?
• Po drugie: czy nawierzchnia jest jasna i odblaskowa, czy można ją doposażyć w żwir lub folię?
• Po trzecie: Czy odległość od powierzchni jest wystarczająca, aby światło mogło dotrzeć do tyłu?
• Po czwarte: Czy wyższe koszty akwizycji pokrywają ewentualne dodatkowe dochody i dotacje?
• Po piąte, czy są jakieś zasłony, które mogłyby częściowo zasłonić plecy?

Jeśli przynajmniej cztery z tych punktów odpowiedzą pozytywnie, moduły dwustronne są zazwyczaj opłacalną inwestycją.

Podsumowanie

moduły bifacjalne oferują ekscytujące możliwości – ale nie wszędzie. Z trudem rozwijają swój potencjał na dachach spadzistych i zwykle nie są tego warte. Jednakże każdy, kto pracuje na płaskich dachach, wiatach samochodowych lub otwartych przestrzeniach z powierzchniami odblaskowymi, odniesie znaczne korzyści ze zwiększonej wydajności. Jeśli planujesz rozsądnie, możesz w dłuższej perspektywie zrekompensować wyższe koszty zakupu, produkując więcej energii elektrycznej.