Economic and Environmental Evaluation Method and Suitable Location Map for the Bifacial Photovoltaic Modules

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04358
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: Ito Masakazu 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (80444115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 泰弘 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40257209)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 両面受光型太陽電池 / 垂直設置 / ライフサイクルアセスメント / GIS / 砂漠

Outline of Final Research Achievements

Vertically installed bifacial photovoltaic system (VBi-PV) is attracted, because it can reduce sand and snow accumulation on the PV surface, and effective land utilization. This study proposed three methods. They are (1) View factor model, (2) Land reflection model considering shadow on the ground, and (3) Suitable world map by Life-Cycle Assessment and GIS. By using these method, effectiveness of the VBi-PV was verified.

Free Research Field

太陽光発電システム，電力ネットワーク，ライフサイクルアセスメント，GIS

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

既存の太陽電池の入射光に関する研究が傾斜設置されたメガソーラ等に関する研究に対し，近年急速に普及が進む両面受光型太陽電池（両面PV）は裏面からも受光するため，裏面への入射光の推定モデルが求められている。特に，前後のモジュールによって散乱日射量が遮られる点や，地面反射成分の自己影による減少は通常の設置方法では影響が少ないためほとんど研究されてこなかった。本研究で開発した視野度推定手法や角度表現モデルにより既存の手法より高精度で発電量を推定できることから，PV事業者の事業性把握や，電力システムの安定した運営に貢献できると考えられる。