Επιστήμονες με επικεφαλής από το Ινστιτούτο Ενέργειας της Νορβηγίας (IFE) ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για να υπολογίζουν πόση ηλιακή ενέργεια χάνεται λόγω της κίνησης των κυμάτων στα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα. Το μοντέλο δείχνει ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, οι απώλειες μπορεί να είναι σημαντικές και να επηρεάζουν την συνολική απόδοση της εγκατάστασης.
Αυτό το μοντέλο περιλαμβάνει τρία βασικά βήματα: την αλληλεπίδραση κύματος-κατασκευής, τη μοντελοποίηση της ακτινοβολίας και τη μοντελοποίηση της ηλεκτρικής απόδοσης. «Για τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα, τα κύματα – όταν υπάρχουν – προκαλούν κινήσεις στις πλωτές δομές πάνω στις οποίες είναι τοποθετημένα τα φωτοβολταϊκά πάνελ. Πρώτον, αυτή η κίνηση γέρνει τα πάνελ μακριά από τη βέλτιστη γωνία προσανατολισμού. Δεύτερον, εάν τα πάνελ είναι τοποθετημένα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να κινούνται ανεξάρτητα, διαφορετικές συνθήκες ακτινοβολίας σε κάθε πάνελ της ίδιας συστοιχίας προκαλούν απώλειες λόγω ασυμφωνίας ,» εξηγούν οι ερευνητές. «Σε αυτή τη μελέτη, προτείνουμε μια μέθοδο μοντελοποίησης της συνολικής απώλειας από αυτά τα δύο φαινόμενα συνδυαστικά και την ονομάζουμε WIL».
Πρώτα παρακολούθησαν την αλληλεπίδραση κύματος - δομής , θεωρώντας ότι τα πάνελ ακολουθούν πιστά την κίνηση του κύματος, χωρίς οριζόντια μετατόπιση. Η WIL προκύπτει ως ποσοστιαία διαφορά της ηλεκτρικής παραγωγής μεταξύ της δυναμικής (με κύματα) και της στατικής (χωρίς κύματα) διάταξης. Το δεύτερο βήμα της μοντελοποίησης ακτινοβολίας επαληθεύτηκε μέσω πειραματικής μελέτης, η οποία πραγματοποιήθηκε σε πρωτότυπο πλωτό φωτοβλταϊκό που παραχωρήθηκε από εταιρεία και εγκαταστάθηκε στο φιόρδ του Όσλο.
Αποτελούνταν από δύο συστοιχίες των τεσσάρων πάνελ η καθεμία, ενώ τοποθετήθηκαν τέσσερις αισθητήρες ακτινοβολίας, ένα επιταχυνσιόμετρο και ένα γυροσκόπιο 3D. Η ανάλυση έδειξε ότι τα μοντελοποιημένα δεδομένα ακτινοβολίας ταίριαξαν καλά με τις μετρήσεις. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα παρατηρήθηκε υψηλότερη WIL όταν τα πάνελ ήταν πιο μακριά από τη βέλτιστη γωνία προσανατολισμού, όταν τα κύματα ήταν πιο απότομα και όταν αυξανόταν το μήκος της συστοιχίας. Η WIL αυξάνεται επίσης όταν η κατεύθυνση των κυμάτων είναι παράλληλη προς τη συστοιχία, αντί κάθετη. Οι επιστήμονες σημείωσαν ότι οι μετρήσεις τους έδειξαν ότι οι απώλειες από κύματα μπορεί να είναι σημαντικές και πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στην ανάλυση της ετήσιας παραγωγής ενέργειας.
