Dans le paysage en constante évolution de la technologie photovoltaïque (PV), les modules bifaciaux sont devenus un progrès révolutionnaire, offrant le potentiel d'une production d'énergie accrue en exploitant la lumière du soleil à la fois des surfaces avant et arrière. Cependant, cette capacité de capture d'énergie à double face entraîne des changements significatifs à la conception des structures de support, en se concentrant principalement sur l'augmentation de la clairance du sol (à plus de 1 mètre), en minimisant l'ombrage arrière arrière et en optimisant la disposition de Purlin.

L'un des impacts les plus notables des modules bifaciaux sur la conception de la structure de support est l'exigence d'une clairance accrue du sol. Les modules bifaciaux reposent sur la lumière réfléchie et diffuse de la surface du sol pour générer une puissance supplémentaire de leur côté arrière. Si les modules sont placés trop près du sol, la quantité de lumière atteignant la surface arrière est limitée, réduisant considérablement le gain bifacial - la puissance supplémentaire obtenue en raison de l'éclairage arrière arrière.

En élevant les modules à une hauteur de plus de 1 mètre au-dessus du sol, les concepteurs peuvent maximiser la quantité de lumière qui atteint la surface arrière. Cette hauteur offre suffisamment d'espace pour que la lumière soit réfléchie du sol, des objets environnants ou de l'atmosphère à l'arrière des modules. De plus, une clairance au sol plus élevée contribue à réduire l'impact des obstructions de niveau terrestre telles que les herbes hautes, l'accumulation de neige ou les débris, qui peuvent autrement bloquer la lumière et diminuer la production d'arrière-puissance arrière.

D'un point de vue structurel, l'augmentation de la clairance du sol nécessite des structures de soutien plus fortes et plus robustes. Les poteaux ou colonnes de montage plus grands doivent être conçus pour résister à diverses charges environnementales, y compris le vent et la neige. Le fondement de ces structures de soutien doit également être renforcé pour assurer la stabilité à la hauteur élevée. Les ingénieurs utilisent souvent un logiciel d'analyse structurelle avancée pour calculer les dimensions et les matériaux appropriés pour les pôles et les fondations de support, en tenant compte des facteurs tels que les conditions du sol, les vitesses du vent locales et l'activité sismique.

Un autre aspect crucial influencé par les modules bifaciaux est la nécessité de minimiser l'ombrage arrière arrière. Tout objet ou structure qui projette une ombre sur la surface arrière des modules peut réduire considérablement leur puissance de sortie globale. Dans les installations traditionnelles de modules à un seul coup,, l'ombrage arrière arrière n'a peut-être pas été une préoccupation majeure, mais avec des modules bifaciaux, il devient une considération de conception clé.

Les structures de support pour les modules bifaciaux doivent être conçues d'une manière qui évite l'ombrage et l'ombrage des structures voisines. Cela peut impliquer l'ajustement de l'orientation et de l'espacement des modules. Par exemple, les modules doivent être orientés pour minimiser l'ombre coulée par les lignes adjacentes, en particulier pendant les heures de pointe du soleil. La distance entre les lignes doit être soigneusement calculée en fonction de la hauteur des modules, de la latitude du site d'installation et de la période de l'année pour garantir que les surfaces arrière restent sans obstruction par les ombres.

En plus de l'ombrage en ligne, en rangée, les composants de support eux-mêmes, tels que les poteaux, les câbles et les purlins, peuvent provoquer un ombrage. Les concepteurs explorent désormais des moyens innovants de réduire l'impact de l'ombrage de ces composants. Par exemple, l'utilisation de Purlins plus minces et plus rationalisées ou placer des poteaux de support à des emplacements stratégiques peut aider à minimiser la zone d'ombres à l'arrière des modules. Certaines structures de support avancées intègrent même des composants mobiles ou réglables qui peuvent être repositionnés pour éviter l'ombrage tout au long de la journée.

La disposition de Purlin est également significativement affectée par l'utilisation de modules bifaciaux. Les Purlins sont des éléments de structure horizontale qui soutiennent les modules du montage. Dans les installations traditionnelles, la disposition de Purlin était principalement axée sur la fourniture de la capacité de support et de chargement adéquate pour les modules. Cependant, avec des modules bifaciaux, la disposition de Purlin doit être optimisée pour équilibrer les exigences de support avec la minimisation de l'ombrage arrière arrière.

Une disposition Purlin plus optimisée peut impliquer de réduire le nombre de Purlins ou de changer leur espacement. Moins de Purlins signifient moins de surface pour lancer des ombres à l'arrière des modules. Mais en même temps, les Purlins restants doivent être conçus pour supporter le poids des modules et résister efficacement aux charges environnementales. Cela nécessite une analyse structurelle détaillée pour garantir que la disposition réduite de Purlin ne compromet pas l'intégrité de la structure de support.

Un autre aspect de l'optimisation de la disposition de Purlin est la forme et le profil des Purlins. L'utilisation de Purlins avec une conception plus aérodynamique ou faible, peut réduire davantage l'effet d'ombrage. Certains fabricants développent désormais des Purlins spécialisés pour des installations de modules bifaciaux, qui sont conçus pour avoir un impact minimal sur l'absorption de la lumière arrière - tout en fournissant un support structurel suffisant.

En conclusion, l'adoption de modules bifaciaux a transformé les considérations de conception pour les structures de support PV. En augmentant le dégagement du sol, en minimisant l'ombrage arrière - et en optimisant la disposition de Purlin, les concepteurs peuvent maximiser le potentiel de production de puissance des modules bifaciaux. Bien que ces changements de conception présentent des défis en termes d'ingénierie et de coût, les avantages à long terme de l'augmentation de la production d'énergie et de l'efficacité améliorée du système leur font des investissements utiles dans l'industrie PV croissante.