پنل خورشیدی دوطرفه (Bifacial) چیست؟

پنل خورشیدی دوطرفه یا Bifacial نوعی ماژول فتوولتائیک است که برخلاف پنل های معمولی فقط از سطح جلویی برای دریافت نور استفاده نمی کند و می تواند بخشی از تابش دریافت شده از پشت پنل را نیز به برق تبدیل کند. در نتیجه، عملکرد آن فقط به شدت نور مستقیم روی سطح پنل وابسته نیست و عواملی مانند ارتفاع نصب، فاصله از سطح زمین، میزان بازتاب نور محیط و طراحی سازه نیز اهمیت پیدا می کنند. اگر در حال خرید پنل خورشیدی دوطرفه هستید، این مقاله توضیح می دهد این فناوری چگونه کار می کند، چه زمانی مزیت واقعی ایجاد می کند و هنگام انتخاب یا طراحی سیستم باید به چه نکاتی توجه داشته باشید.

اطلاعات کلیدی پنل خورشیدی دوطرفه

پنل خورشیدی دوطرفه چگونه کار می کند؟

تفاوت اصلی این فناوری در ساختار سلول و ماژول است. در یک پنل یک طرفه، سطح پشتی عملا برای تولید برق از تابش محیط طراحی نشده است، اما در ماژول دوطرفه سلول ها و ساختار پشت پنل به گونه ای طراحی می شوند که بتوانند از نور ورودی از سمت عقب نیز استفاده کنند. بنابراین، وقتی نور خورشید به زمین یا سطح اطراف برخورد می کند و بخشی از آن بازتاب می شود، این نور بازتابی می تواند از پشت به سلول های پنل برسد.

مقدار انرژی قابل دریافت از پشت پنل ثابت نیست. رنگ و جنس سطح زیر پنل، زاویه تابش، ارتفاع پنل، فاصله پنل از زمین، فاصله بین ردیف ها و وجود موانعی که پشت ماژول سایه ایجاد می کنند، همگی روی تابش پشت پنل تاثیر دارند. NREL نیز در بررسی سیستم های Bifacial، آلبدو یا ضریب بازتاب سطح زمین را یکی از عوامل مهم در برآورد تابش پشت ماژول معرفی می کند. به همین دلیل، نباید انتظار داشت هر پنل دوطرفه در هر مکانی دقیقا به یک میزان بیشتر از پنل یک طرفه برق تولید کند. فناوری Bifacial زمانی بیشترین ارزش را دارد که طراحی کل سیستم نیز برای استفاده از نور پشت پنل انجام شده باشد.

چه عواملی بیشترین تاثیر را بر عملکرد پنل دوطرفه دارند؟

مهم ترین نکته در طراحی Bifacial این است که خود پنل تنها بخشی از مسئله است. ممکن است دو پروژه از یک مدل پنل استفاده کنند، اما به دلیل تفاوت در سازه، ارتفاع نصب و سطح زیر پنل، مقدار انرژی تولیدی متفاوتی داشته باشند.

مزایای پنل خورشیدی دوطرفه چیست؟

مهم ترین مزیت این فناوری این است که از سطحی از تابش استفاده می کند که در پنل های یک طرفه معمولا نقش مستقیمی در تولید برق ندارد. این موضوع می تواند انرژی تولیدی یک آرایه را بدون افزایش متناسب سطح اشغال شده افزایش دهد، البته مقدار این مزیت به شرایط واقعی پروژه وابسته است. از طرف دیگر، پنل دوطرفه برای پروژه هایی که سازه مرتفع دارند یا امکان کنترل سطح زیر پنل وجود دارد، جذاب تر می شود. در چنین شرایطی می توان طراحی پروژه را به شکلی انجام داد که نور بیشتری به پشت ماژول برسد.

مزیت دیگر، امکان استفاده بهتر از فضای موجود در پروژه هایی است که افزایش ظرفیت تولید بدون افزایش قابل توجه مساحت زمین اهمیت دارد. البته این موضوع به طراحی کلی نیروگاه و مشخصات ماژول بستگی دارد و نباید صرفا با مشاهده توان نامی پنل درباره آن تصمیم گرفت. برای جمع بندی مزایا و محدودیت ها، این فناوری بیشتر در شرایط زیر ارزش بررسی دارد:

• زمین یا سطح زیر پنل بازتاب مناسبی دارد و امکان رسیدن نور به پشت ماژول وجود دارد.
• سازه می تواند پنل را در ارتفاع و آرایش مناسبی قرار دهد.
• طراحی ردیف ها به گونه ای انجام می شود که سایه اندازی غیرضروری کاهش پیدا کند.
• هدف پروژه، افزایش انرژی تولیدی از سطح مشخص و استفاده بهتر از تابش محیط است.

معایب و محدودیت های پنل دوطرفه چیست؟

دوطرفه بودن به تنهایی به معنی عملکرد بهتر در تمام پروژه ها نیست. اگر پنل نزدیک سطحی نصب شود که نور کمی بازتاب می کند، پشت ماژول دائما در سایه باشد یا طراحی ردیف ها مانع رسیدن نور به سطح پشتی شود، بخشی از مزیت فناوری از بین می رود.

موضوع دیگر، پیچیده تر شدن مدل سازی و ارزیابی عملکرد است. در سیستم یک طرفه، تمرکز اصلی روی تابش سطح جلویی است، اما در Bifacial باید تابش پشت پنل و عوامل موثر بر آن نیز در نظر گرفته شوند. استانداردهای فنی نیز برای اندازه گیری مشخصات الکتریکی تجهیزات دوطرفه، الزامات جداگانه ای در نظر گرفته اند. استاندارد IEC TS 60904-1-2 به طور مشخص روش اندازه گیری مشخصه جریان و ولتاژ تجهیزات فتوولتائیک دوطرفه را پوشش می دهد. از طرف دیگر، سازه و چیدمان سیستم می توانند روی نتیجه نهایی اثر زیادی داشته باشند. بنابراین مقایسه قیمت یک پنل دوطرفه با یک پنل یک طرفه بدون بررسی کل سیستم، مقایسه کاملی نیست.

پنل دوطرفه برای چه پروژه هایی مناسب تر است؟

کاربرد مناسب این فناوری به شرایط نصب بستگی دارد. پروژه هایی که فضای اطراف پنل باز است و می توان ارتفاع و فاصله ردیف ها را کنترل کرد، معمولا ظرفیت بیشتری برای استفاده از تابش پشت پنل دارند.

در پروژه هایی که پنل ها روی سطح بسیار نزدیک به یک بستر تیره و کم بازتاب نصب می شوند، ممکن است بخش قابل توجهی از ظرفیت بالقوه Bifacial مورد استفاده قرار نگیرد. بنابراین قبل از انتخاب، باید شرایط محیطی و طراحی سازه با هم بررسی شوند.

بازدهی پنل خورشیدی دوطرفه چگونه ارزیابی می شود؟

یکی از اشتباهات رایج این است که فقط به عدد راندمان یا توان نامی روی برچسب پنل نگاه شود. در یک سیستم Bifacial، عملکرد واقعی علاوه بر ویژگی های خود ماژول، به میزان تابش دریافتی از پشت نیز وابسته است.

برای همین، هنگام مقایسه باید مشخص شود اعداد عملکرد تحت چه شرایطی به دست آمده اند. استاندارد IEC برای تجهیزات دوطرفه، روش های مشخصی برای اندازه گیری مشخصه های جریان و ولتاژ دارد و این موضوع نشان می دهد که مقایسه این تجهیزات با پنل های معمولی نیازمند توجه به شرایط اندازه گیری است. بازدهی پنل خورشیدی در عمل باید در کنار شرایط نصب، دما، تابش و طراحی سیستم بررسی شود. حتی اگر یک ماژول از نظر فنی عملکرد بالایی داشته باشد، نصب نامناسب می تواند بخشی از ظرفیت آن را بلااستفاده بگذارد.

ضریب دوطرفه بودن چه مفهومی دارد؟

در مشخصات فنی برخی ماژول های Bifacial، شاخصی برای مقایسه توان یا پاسخ سطح پشتی با سطح جلویی ارائه می شود. این شاخص را نباید به معنی افزایش قطعی تولید کل سیستم دانست. این مقدار فقط بخشی از تصویر را نشان می دهد و میزان نور واقعی که به پشت پنل می رسد، همچنان تعیین کننده است. به همین دلیل، هنگام دریافت مشخصات فنی باید بین «قابلیت تولید از پشت» و «افزایش واقعی انرژی سالانه سیستم» تفاوت قائل شد.

پنل خورشیدی دوطرفه در مقایسه با پنل یک طرفه

تفاوت اصلی این دو فناوری در نحوه استفاده از تابش است. پنل یک طرفه عمدتا برای دریافت نور از سطح جلو طراحی شده، در حالی که پنل دوطرفه امکان استفاده از تابش ورودی از پشت را نیز فراهم می کند.

این تفاوت باعث می شود طراحی سازه در پنل دوطرفه اهمیت بیشتری پیدا کند. در پنل یک طرفه ممکن است برخی ملاحظات مربوط به سطح پشت اهمیت کمتری داشته باشند، اما در Bifacial هر چیزی که مانع رسیدن نور به پشت شود، می تواند روی ارزش واقعی فناوری تاثیر بگذارد.

آیا پنل دوطرفه ارزش خرید دارد؟

پاسخ به این سوال به جایگاه پنل در کل پروژه بستگی دارد. اگر شرایط نصب اجازه استفاده موثر از تابش پشت را فراهم کند، هزینه بیشتر احتمالی ماژول و سازه می تواند در برابر انرژی اضافه تولید شده قابل بررسی باشد. اما اگر پنل در محیطی قرار گیرد که سطح پشت تقریبا همیشه تاریک یا کم بازتاب باشد، پرداخت هزینه بیشتر صرفا به دلیل عبارت Bifacial روی مشخصات محصول لزوما تصمیم اقتصادی مناسبی نیست.

پیش از قیمت روز پنل خورشیدی باید مشخصات فنی، توان نامی، شرایط گارانتی، فناوری سلول، ساختار ماژول و الزامات نصب بررسی شود. همچنین مقایسه قیمت باید در سطح کل سیستم انجام شود، نه فقط قیمت هر پنل، زیرا سازه، تجهیزات الکتریکی، کابل کشی، نصب و طراحی نیز روی هزینه نهایی اثر دارند.

هنگام خرید پنل دوطرفه چه مشخصاتی را بررسی کنیم؟

اگر تصمیم به خرید گرفته اید، بهتر است صرفا بر اساس توان نامی یا ادعای افزایش تولید انتخاب نکنید. مشخصات فنی رسمی ماژول، روش اندازه گیری عملکرد، ساختار سلول، مشخصات سطح جلو و پشت و شرایط نصب باید با نیاز پروژه تطبیق داده شوند.

از طرف دیگر، باید مشخص شود که سیستم قرار است روی زمین، سقف یا سازه مرتفع نصب شود. همین تفاوت می تواند ارزش واقعی قابلیت Bifacial را تغییر دهد. استانداردهای طراحی آرایه های فتوولتائیک نیز برای استفاده از ماژول های دوطرفه و آرایش های خاص نصب، ملاحظات طراحی را در نظر می گیرند. برای انتخاب دقیق تر، این موارد را بررسی کنید:

• مشخصات توان و عملکرد ماژول در شرایط تعریف شده توسط سازنده.
• میزان قابلیت دریافت تابش از پشت و اطلاعات فنی مربوط به آن.
• سازگاری ماژول با سازه و آرایش مورد نظر پروژه.
• ارتفاع و فاصله پنل از سطح زیرین.
• مقدار سایه ایجاد شده توسط سازه و ردیف های مجاور.
• ویژگی سطح زمین یا پوشش زیر پنل و میزان بازتاب آن.
• شرایط نصب، نگهداری، شستشو و دسترسی به پشت ماژول.

آیا نصب پنل دوطرفه با پنل معمولی متفاوت است؟

اصل اتصال الکتریکی سیستم مشابه سایر سامانه های فتوولتائیک است، اما طراحی مکانیکی و جانمایی می تواند اهمیت بیشتری پیدا کند. اگر هدف استفاده از نور پشت پنل باشد، نباید سازه، کابل ها یا اجزای اطراف به شکل غیرضروری مسیر تابش به پشت ماژول را مسدود کنند.

استاندارد IEC 62548-1 نیز در الزامات طراحی آرایه های فتوولتائیک، استفاده از ماژول های دوطرفه و ماژول هایی با جهت گیری های غیر معمول را در ملاحظات طراحی خود وارد کرده است. این موضوع نشان می دهد که انتخاب پنل باید همزمان با طراحی آرایه و تجهیزات سیستم انجام شود. همچنین پایش عملکرد اهمیت دارد. استاندارد IEC 61724-1 برای پایش عملکرد سیستم های فتوولتائیک، پایش سیستم های Bifacial را نیز در نظر گرفته است.

اشتباهات رایج در انتخاب پنل Bifacial

یکی از رایج ترین اشتباهات، فرض کردن یک درصد ثابت برای افزایش تولید در همه پروژه ها است. افزایش انرژی تولیدی به شرایط پروژه وابسته است و عواملی مانند آلبدو، ارتفاع، فاصله ردیف ها، سایه و شرایط تابش باید در مدل سازی لحاظ شوند. اشتباه دیگر، مقایسه دو پنل صرفا بر اساس توان نامی است. اگر یک پنل دوطرفه توان نامی مشابه پنل یک طرفه داشته باشد، این موضوع به تنهایی نشان نمی دهد که خروجی سالانه دو سیستم یکسان خواهد بود. برای تصمیم اقتصادی باید شرایط واقعی نصب و انرژی قابل تولید در محل پروژه بررسی شود.

همچنین نباید سطح زیر پنل را نادیده گرفت. در یک سیستم Bifacial، زمین بخشی از زنجیره دریافت انرژی محسوب می شود و تغییر ویژگی سطح آن می تواند مقدار تابش پشت ماژول را تغییر دهد. NREL نیز به همین دلیل داده های آلبدو را برای بهبود برآورد عملکرد و کاهش ریسک طراحی و اقتصادی سیستم های Bifacial مورد استفاده قرار می دهد.

قیمت پنل خورشیدی دوطرفه به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت این پنل فقط به دوطرفه بودن آن وابسته نیست. فناوری سلول، توان نامی، ابعاد و ساختار ماژول، کیفیت ساخت، مشخصات فنی، برند، شرایط واردات و عرضه و همچنین ویژگی های جانبی محصول می توانند روی قیمت اثر بگذارند.

اما برای خریدار، قیمت خود پنل تنها معیار اقتصادی نیست. اگر استفاده از Bifacial نیازمند سازه متفاوت، ارتفاع بیشتر یا تغییر در طراحی آرایه باشد، باید هزینه کل پروژه با انرژی مورد انتظار مقایسه شود.

چه زمانی پنل دوطرفه انتخاب مناسبی نیست؟

اگر پروژه امکان ایجاد فاصله مناسب از سطح، کنترل سایه، استفاده از سطح مناسب زیر پنل یا طراحی مناسب ردیف ها را نداشته باشد، بخشی از مزیت Bifacial از دست می رود. در چنین شرایطی ممکن است یک پنل یک طرفه با طراحی ساده تر و هزینه کل پایین تر، انتخاب منطقی تری باشد.

همچنین اگر هدف پروژه صرفا جایگزینی سریع پنل های موجود باشد و زیرساخت فعلی برای استفاده از تابش پشت مناسب نباشد، باید قبل از خرید، هزینه تغییر سازه و سایر اجزای سیستم با منافع احتمالی مقایسه شود. در واقع سوال درست این نیست که «آیا پنل دوطرفه بهتر از پنل یک طرفه است؟»، بلکه باید پرسید «آیا شرایط این پروژه اجازه می دهد قابلیت دوطرفه بودن به انرژی قابل توجه و توجیه اقتصادی تبدیل شود؟»

جمع بندی، آیا Bifacial برای پروژه شما مناسب است؟

پنل خورشیدی دوطرفه زمانی جذاب است که بتوان از تابش پشت آن به شکل واقعی استفاده کرد. ارتفاع مناسب، فاصله کافی از سطح، کاهش سایه، سطح با بازتاب مناسب و طراحی درست آرایه می توانند ارزش این فناوری را افزایش دهند. در مقابل، نصب نامناسب می تواند بخش مهمی از مزیت بالقوه آن را کاهش دهد.

بنابراین هنگام انتخاب، ابتدا شرایط محل نصب و طراحی سیستم را مشخص کنید، سپس مشخصات فنی ماژول و هزینه کل پروژه را مقایسه کنید. اگر هدف فقط خرید یک پنل با توان بالاتر نیست و می خواهید از ظرفیت واقعی سطح موجود برای تولید انرژی استفاده کنید، بررسی Bifacial می تواند بخشی مهم از فرآیند انتخاب باشد.

اقدام پیشنهادی

اگر قصد انتخاب پنل دوطرفه دارید، ابتدا شرایط محل نصب، نوع سازه، ارتفاع پنل، سطح زیر آن و میزان سایه را مشخص کنید. سپس مشخصات فنی و هزینه کل سیستم را با گزینه های دیگر مقایسه کنید تا انتخاب بر اساس عملکرد واقعی پروژه انجام شود.

سوالات متداول

پنل خورشیدی دوطرفه چیست؟

پنل دوطرفه یا Bifacial ماژولی است که علاوه بر سطح جلو، می تواند از تابش وارد شده از پشت نیز برای تولید برق استفاده کند.

آیا پنل دوطرفه همیشه بیشتر از پنل یک طرفه برق تولید می کند؟

خیر. مقدار انرژی اضافه به شرایط نصب، میزان تابش پشت پنل، آلبدو، ارتفاع، فاصله ردیف ها و سایه بستگی دارد.

آیا زمین زیر پنل روی عملکرد Bifacial تاثیر دارد؟

بله. سطح زمین بخشی از تابش خورشید را بازتاب می کند و ویژگی این سطح می تواند مقدار تابش دریافتی از پشت پنل را تغییر دهد.

آیا پنل دوطرفه برای پشت بام مناسب است؟

می تواند مناسب باشد، اما میزان مزیت آن به ارتفاع پنل از سطح بام، نوع سطح بام، بازتاب نور و طراحی سازه بستگی دارد.

آیا پنل دوطرفه گران تر است؟

هزینه به مدل و مشخصات محصول بستگی دارد و نباید فقط قیمت خود ماژول را مقایسه کرد. سازه، طراحی و شرایط نصب نیز می توانند روی هزینه کل اثر بگذارند.

آیا می توان پنل دوطرفه را مثل پنل معمولی نصب کرد؟

از نظر اتصال سیستم تفاوت بنیادی وجود ندارد، اما اگر هدف استفاده از تابش پشت پنل باشد، طراحی سازه و جانمایی باید برای عبور نور و کاهش سایه مناسب باشد.

آیا توان نامی بالاتر به معنی تولید بیشتر در پنل دوطرفه است؟

توان نامی یکی از معیارهای مهم است، اما انرژی واقعی تولید شده به شرایط تابش، دما، طراحی سیستم و در پنل Bifacial به تابش پشت نیز وابسته است.

معرفی همگام انرژی

همگام انرژی مجموعه‌ای تخصصی در زمینه تجهیزات و راهکارهای انرژی خورشیدی است که با ارائه محصولاتی مانند پنل‌های خورشیدی، سیستم‌های خورشیدی، سانورتر، باتری و تجهیزات نصب، راهکارهای مورد نیاز برای اجرای سیستم‌های خورشیدی خانگی، صنعتی و پروژه‌های بزرگ را فراهم می‌کند. این مجموعه با تمرکز بر تجهیزات انرژی خورشیدی، امکان بررسی و انتخاب محصولات متناسب با نیاز پروژه را برای مشتریان فراهم کرده است. برای آشنایی بیشتر با محصولات و دریافت اطلاعات تکمیلی می‌توانید به hamgameng.com مراجعه کنید یا با شماره 09126017862 تماس بگیرید.