Група изследователи, ръководени от Politecnico di Torino в Италия, са изследвали оптималните ориентации и ъгли на наклон заФотоволтаична система на покриваизползвани в енергийните общности и е установено, че ориентираните изток-запад масиви осигуряват по-високи споделени енергийни стойности от инсталациите, ориентирани на юг.
Фотоволтаична система на покривас ориентация изток-запад обикновено се смята за по-подходящ за високи географски ширини с ниска слънчева радиация, което позволява използването на слънчева светлина в първите и последните часове на деня. Тези проекти обаче могат да бъдат идеалното решение в тропически места или в райони с ограничена налична площ, като търговски покриви.
Първо, конфигурацията на соларния панел изток-запад произвежда по-стабилна и постоянна мощност през целия ден в сравнение с конвенционалната инсталация с южно изложение. В допълнение, той намалява централния пик на мощността по обяд и удължава продължителността на слънчевото производство в ранните и късните часове на деня, като слънчевите панели започват да произвеждат при изгрев слънце и продължават да произвеждат до залез слънце. Това прави системите предпочитани от мрежовите оператори, тъй като захранването се доставя по-равномерно през целия ден; но също така насърчава домашното потребление следобед, когато потребителите са по-често у дома.
Освен това се избягват сенките между редовете слънчеви панели. Обратно, инсталациите със слънчеви панели, обърнати на юг, създават сенки от предните редове върху задните редове. Трето, в масиви изток-запад, по-компактното инсталиране на слънчеви панели увеличава плътността на производството на енергия на m2. Това е особено привлекателно при малки покриви, където тази система позволява до 30% повече плътност на квадратен метър.
Друг забележителен момент е по-голямата му устойчивост на вятър. С ъгъл на наклон от 15 градуса и конфигурация изток-запад, налягането на вятъра е драстично намалено в сравнение с конфигурация с южно изложение, много по-уязвима от северните ветрове. Аспект, извлечен от предишната точка, е, че поради по-малкото излагане на вятър, соларните системи изток-запад се нуждаят от много по-малко противотежест за закрепване на слънчевите панели към покрива. Това позволява монтаж на по-малко здрави покриви или на покриви с други съоръжения.
В статията „Споделена енергия в общности за възобновяема енергия: Ползите от фотоволтаични инсталации на покрива с източно и западно изложение“, публикувана вЕнергийни доклади, италианската изследователска група обясни, че ъгълът на наклона на PV често се пренебрегва в научната литература за енергийните общности, заявявайки, че новостта на тяхната работа се състои в очертаване на геометрични параметри на покрива на синхрона между генериране и профил на търсене за различна ориентация и ъгъл на наклон. Те също така уточниха, че тяхното моделиране се основава на предположението, че фотоволтаичните системи на енергийната общност имат възможност да продават излишната мощност на мрежата при режим на нетно измерване и че общността се формира от домакинства, споделящи една и съща обща точка на свързване .
Чрез симулационно моделиране в Монте Карло групата анализира енергийна общност от 60 потребители, разчитащи на фотоволтаични системи с обща мощност 150 kW, като масивите са собственост на 30 потребители. „Всички резултати от симулациите са представени с 95% доверителен интервал, което подчертава статистическата надеждност на нашите открития“, заявиха академиците. „Освен това, при предположението, че фотоволтаичните системи са в съответствие с ориентацията на покрива, на който са инсталирани, всички фотоволтаични системи имат еднаква ориентация и ъгъл на наклон.“
Анализът показа, че въпреки че симулираната общност, използваща ориентирани на юг фотоволтаични системи, е в състояние да постигне по-високи енергийни добиви, общността, базирана на масиви изток-запад, предлага предимството на по-високи споделени енергийни стойности, което според учените зависи от по-добрата синхронност между търсенето и производство на фотоволтаична енергия през ранните сутрини и късните следобеди. „Енергията, консумирана фактически от енергийната общност, постига най-висока стойност за южна фотоволтаична ориентация за сметка на по-висок пик на инжектиране в мрежата“, обясниха те допълнително. „Това е важен аспект в контексти, в които абсолютната споделена енергия в енергийната общност е изрично стимулирана, като например в Италия.“
Те обаче посочиха също, че техните констатации може да не се прилагат за сценарии с високо PV проникване без налични схеми за нетно измерване. „Нашето разследване беше ограничено до едно място. Въпреки че тази специфика позволява подробен анализ, резултатите може да бъдат повлияни от вариациите в добива на фотоволтаици от други региони“, предупредиха те също. „Резултатите се застъпват за по-приобщаващ подход при проектирането и планирането на енергийни общности. Вместо прекомерен акцент върху фотоволтаичните инсталации на покрива с южно изложение, трябва да се има предвид разнообразна гама от ориентации и наклонности.“
