Albedo to stosunek światła odbitego od podłoża do światła, które na nie pada, od 0 (wszystko pochłonięte) do 1 (wszystko odbite). W fotowoltaice opisuje, ile światła dostanie się do modułu „od dołu”: tył modułu bifacjalnego zbiera prawie wyłącznie światło odbite, a przód modułu nachylonego też dostaje jego część.
Typowe wartości
Program do symulacji instalacji PVsyst podaje takie orientacyjne albedo różnych powierzchni:
| Powierzchnia | Albedo |
|---|---|
| asfalt suchy | 0,09-0,15 |
| środowisko miejskie | 0,14-0,22 |
| trawa | 0,15-0,25 |
| beton | 0,25-0,35 |
| czerwona dachówka | 0,33 |
| mokry śnieg | 0,55-0,75 |
| świeży śnieg | 0,82 |
Wartość domyślna w PVsyst to 0,2 i od niej warto zacząć, gdy nie wiesz nic o podłożu. W Polsce albedo zmienia się z porą roku: zimą śnieg potrafi je kilkukrotnie podnieść, ale wtedy słońca jest mało, a moduły też bywają przykryte.
Albedo a moduł jednostronny
Dla zwykłego modułu na dachu albedo ma niewielkie znaczenie. Według PVsyst udział światła odbitego od gruntu w płaszczyźnie modułu rośnie z nachyleniem jak (1 - cos β)/2, gdzie β to kąt nachylenia: przy 30° to ułamek 0,067 albedo, przy pionowej ścianie 0,5. Moduł nachylony pod 30° nad trawą (albedo 0,2) dostaje więc od gruntu około 1,3% tego, co pada na poziomą powierzchnię. Sandia PVPMC szacuje, że przejście z betonu lub asfaltu (około 0,2) na świeży śnieg (około 0,8) może zwiększyć produkcję o 5-10%, o ile moduły pozostają odśnieżone.
Albedo a moduł bifacjalny
Tu albedo jest jednym z głównych parametrów. Ile dołoży tył modułu, zależy od albedo, wysokości modułu nad podłożem, nachylenia, odstępów między rzędami i współczynnika bifacjalności z karty katalogowej. Na dachu skośnym, gdzie moduł leży kilka centymetrów nad dachówką, tył widzi niewiele światła. Na gruncie albo na płaskim dachu z jasną membraną zysk jest wyraźny.
Światło na tyle modułu bifacjalnego
Wybierz podłoże pod modułem, podnieś go i pochyl, i patrz, ile odbitego światła dociera do jego tyłu i ile to dodaje do mocy.
Jak to jest liczone
Scena to przekrój: jeden moduł o podanej długości, nachylony, z dolną krawędzią na podanej wysokości nad płaskim, otwartym terenem ciągnącym się w obie strony, więc odpowiada pojedynczemu długiemu rzędowi. Słońce stoi prostopadle do modułu, czyli w godzinie, pod którą projektuje się moduł nachylony dla swojego miejsca. Jego cień na ziemi ma wtedy długość modułu podzieloną przez cosinus kąta nachylenia i zaczyna się wysokość × tg(nachylenie) za dolną krawędzią.
Ze światła padającego na otwarty teren 30% przyjmuje się jako rozproszone, z równomiernego nieba, a resztę jako bezpośrednie. Punkt na ziemi dostaje część bezpośrednią tylko poza cieniem, a część rozproszoną pomnożoną przez udział nieba, które wciąż widzi obok modułu. Widok tyłu na ziemię jest dzielony na paski co 1 cm, każdy ważony współczynnikiem widzenia z metody skrzyżowanych nici (metoda Hottela, dokładna dla przekroju), a światło z ziemi mnoży się przez albedo. Tył widzi też trochę nieba i to również się liczy.
Stosunek światła z tyłu do światła z przodu to ta suma podzielona przez światło na przodzie; zysk bifacjalny to współczynnik bifacjalności razy ten stosunek, a dodatkowa energia to zysk razy wpisany uzysk na kWp. Sufit w odczycie to ten sam moduł postawiony tak wysoko, że jego cień przestaje się liczyć.
To zgrubny szacunek planistyczny dla jednej chwili, użyty tak, jakby obowiązywał przez cały rok. Pomija to, co mają prawdziwe instalacje: sąsiednie rzędy, które zacieniają sobie nawzajem ziemię i często o połowę zmniejszają światło z tyłu; ramę, szyny i słupy za modułem; udział światła rozproszonego zmieniający się z pogodą i porą roku; nierównomierne światło na tyle, które kosztuje więcej, niż sugeruje jego średnia; i słońce, które się porusza. Śnieg na ziemi zwykle oznacza też śnieg na przodzie. Ustawienia albedo to typowe wartości podręcznikowe, przykładowe dane wejściowe, a nie pomiary twojego podłoża.
Model poglądowy, nie pomiar.
Na farmach z modułami bifacjalnymi albedo mierzy się albedometrem: to dwa pyranometry, jeden skierowany w niebo, drugi w ziemię. Iloraz ich wskazań to albedo danego miejsca w danym dniu.
Udział modułów bifacjalnych w bazie PV Index wynosi 55%. Przy ich wyborze nie licz na zysk tylnej strony, jeśli moduły leżą tuż nad ciemnym dachem; wtedy zapłacisz za bifacjalność, z której nie skorzystasz. Więcej w artykule Czy warto kupić panel bifacjalny.