Według doniesień zespoły badawcze na Ukrainie, Łotwie i Słowacji oceniły wpływ fotowoltaiki zintegrowanej z pojazdem (VIPV) na zasięg pojazdów elektrycznych.
Naukowcy wykorzystali pojazd elektryczny Volkswagen e-Golf serii 7 z 2017 r. w Kijowie do określenia zasięgu pojazdu elektrycznego po jednym pełnym naładowaniu energią słoneczną i porównali wyniki stałego systemu VIPV i jednoosiowego systemu śledzenia.
Zespół ustalił, że powierzchnia użytkowa dachu samochodu wynosi 1468 mm x 1135 mm. Na podstawie tych wymiarów naukowcy są przekonani, że dach mógłby pomieścić dwa panele słoneczne o mocy 120 W, a także moduł monokrystaliczny o mocy 50 MW chińskiego producenta Xinpuguang. Naukowcy połączyli równolegle trzy panele, aby osiągnąć maksymalną moc 257,92 W.
Następnie naukowcy obliczyli ilość energii fotowoltaicznej generowanej w typowe dni w styczniu, kwietniu, lipcu i październiku. Na podstawie danych z testów pojazdów z Nowego Europejskiego Cyklu Jazdy (NEDC) i Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA) naukowcy porównali dodatkowy zasięg, jaki samochód elektryczny może przebyć przy wykorzystaniu energii słonecznej. Naukowcy postawili hipotezę, że panele słoneczne będą ładować akumulator EV tylko podczas parkowania.
Wyniki pokazują, że stacjonarny system VIPV może w lipcu wytworzyć 1587 kWh energii elektrycznej, a pojazd elektryczny może przejechać 7,98 km według norm EPA i 12,64 km według norm NEDC. „To odpowiednio 3,99 procent i 6,32 procent maksymalnego zasięgu, gdy bateria jest w pełni naładowana” – stwierdzili naukowcy. W styczniu system stacjonarny wyprodukował 291 kWh, co przekłada się na zasięg 1,55 km (EPA) i 2,32 km (NEDC). Stanowią one odpowiednio 0,77 proc. i 1,16 proc. maksymalnego zasięgu przelotowego.
Systemy gąsienicowe wytwarzają taką samą ilość energii jak systemy stacjonarne latem, ale systemy gąsienicowe dają większe plony wiosną, jesienią i zimą. Najlepsze wyniki uzyskał w styczniu, kiedy samochód elektryczny mógł przejechać 3,01 km (EPA) lub 4,52 km (NEDC), co odpowiada odpowiednio 1,51 proc. i 2,26 proc. maksymalnego możliwego zasięgu na jednym ładowaniu akumulatora. Rzeczywista przewaga może być mniejsza ze względu na szereg czynników ograniczających, zauważają naukowcy.
Naukowcy stwierdzili, że w styczniu system śledzenia VIPV zapewnił EV dodatkowe 1,{1}},2 km mocy. Jednak uśredniony koszt energii elektrycznej (LCOE) tego rozwiązania jest o 40 procent wyższy niż w przypadku systemów o stałym nachyleniu. Obliczenia pokazują, że LCOE dla systemu fotowoltaicznego o zerowym przechyleniu wynosi 0,6654 USD/kWh. Dla systemu o nachyleniu 20 lub 80 stopni LCOE wynosi 1,1013 USD/kWh. Okresy zwrotu dla każdego systemu wyniosły odpowiednio 5,32 i 5,07 lat.
„Platforma dachowa śledząca ruch słońca wyraźnie wymaga większych początkowych nakładów inwestycyjnych i jest trudniejsza w montażu” – podsumowali naukowcy. „Biorąc pod uwagę niewielką różnicę w okresie zwrotu, kierowcy przeciętnych pojazdów elektrycznych nie muszą regulować nachylenia, aby być zadowolonym z systemu”. ”.