Αντικείμενο μελέτης ομάδας επιστημόνων από την Κίνα ήταν η ευαισθησία των υπεράκτιων πλωτών φωτοβολταϊκών στον άνεμο.
Για την πραγματοποίηση της έρευνας χρειάστηκαν προσομοιώσεις σε έξι διαμορφώσεις συστοιχιών φωτοβολταϊκών λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως την ταχύτητα του ανέμου, την κατανομή της πίεσης και το πεδίο αναταράξεων, καθώς και τον συντελεστή ανύψωσης. «Ορισμένοι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η αντίσταση του φωτοβολταϊκού πάνελ στον αέρα είναι εντελώς διαφορετική όταν το φωτοβολταϊκό πάνελ υπόκειται σε άνεμο στο μπροστινό και πίσω μέρος αντίστοιχα», τόνισαν οι ερευνητές. «Έτσι, η ανύψωση και η αντίσταση του φωτοβολταϊκού πάνελ μπορούν να εξισορροπηθούν αλλάζοντας τη διάταξή του για να αποφευχθεί η βύθιση ή η ανατροπή της φωτοβολταϊκής πλατφόρμας».
Συγκεκριμένα η προσομοίωση έγινε με μια σειρά από έξι φωτοβολταϊκά πάνελ με 1,5 μέτρο χώρο μεταξύ τους. Όλα τα πάνελ είχαν τις ίδιες διαστάσεις 2,187 m × 1,102 m × 0,02 m και είχαν κλίση είτε 15 μοίρες είτε 165 μοίρες. Η αριθμητική περιγραφή έλαβε υπόψη τη ροή του ανέμου, τον ρυθμό αύξησης της κινητικής ενέργειας και την ανισοτροπία τάσεων, μεταξύ άλλων παραγόντων. Στη συνέχεια επαληθεύτηκε σε ένα πείραμα αεροδυναμικής σήραγγας που είχε φωτοβολταϊκό πάνελ σε κλίμακα 1:20. «Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το αριθμητικό μοντέλο αυτής της μελέτης είναι ακριβές και αποτελεσματικό», δήλωσαν οι επιστήμονες.
Μία από τις διαμορφώσεις του φωτοβολταϊκού συστήματος, που ονομάζεται συστοιχία Α, είχε και τα έξι πάνελ σε κλίση 15 μοιρών, την πιο κοινή γωνία εγκατάστασης που χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε πλωτά αγροκτήματα. Η συστοιχία Β περιγράφεται ως μια συγκεκριμένη πλωτή φωτοβολταϊκή λύση που μοιάζει με αέτωμα. Σε αυτό το σύστημα, το πρώτο πάνελ έχει κλίση 15, το δεύτερο 165 μοίρες, το τρίτο 15 μοίρες, το τέταρτο 165 μοίρες, το πέμπτο 15 μοίρες και το έκτο 165 μοίρες.
«Οι συστοιχίες C, D, E και F στην πραγματικότητα αναφέρονται στους τύπους εγκατάστασης των συστοιχιών Α και Β», εξήγησαν. «Η κύρια διαφορά μεταξύ τους είναι η σειρά των δύο γωνιών κλίσης των φωτοβολταϊκών πλαισίων (15 μοίρες και 165 μοίρες). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα η διαμόρφωση της διάταξης Β ήταν η λιγότερο ευαίσθητη στην κατεύθυνση του ανέμου. Είχε επίσης τη μικρότερη ροπή ανύψωσης και μικρή κατανομή πίεσης στην επιφάνεια του φωτοβολταϊκού πίνακα. «Σε σύγκριση με την αντίσταση, ο ανελκυστήρας είναι πιο ευαίσθητος στη διάταξη των φωτοβολταϊκών πάνελ και η κύρια επιρροή είναι η κατεύθυνση ανύψωσης», κατέληξαν επίσης.
Η ομάδα τόνισε επίσης ότι, ανεξάρτητα από τη διάταξη των φωτοβολταϊκών πλαισίων, το πρώτο πάνελ είχε πάντα υψηλότερα φορτία ανέμου από άλλα πάνελ. «Η καμπύλη κατανομής τιμής φορτίου πίεσης (Cp) είναι παρόμοια και η τιμή Cp στην επάνω επιφάνειά της είναι βασικά η ίδια στην κατανομή κλίσης», πρόσθεσαν.
«Διαπιστώθηκε ότι η περιδίνηση του φωτοβολταϊκού πίνακα αποτελείται από δύο μοτίβα δομής στροβιλισμού. Το ένα είναι η συνεχής συρόμενη δίνη από την αριστερή και τη δεξιά πλευρά του φωτοβολταϊκού πίνακα. Το άλλο είναι μικρής κλίμακας εκροή δίνης από το κέντρο», είπαν. "Η έλξη και η ανύψωση των αμοιβαία παράλληλων πλαισίων δείχνουν όλα την ίδια τάση σταδιακής αύξησης ή μείωσης με την αύξηση της γωνίας κλίσης της πλατφόρμας."
