Mae PV Deu-wyneb fertigol yn perfformio'n well na systemau ffotofoltäig gogwyddedig yn y DU

Gall systemau ffotofoltäig deuwyneb fertigol berfformio'n well na systemau ffotofoltäig mono-wynebol confensiynol ar oleddf ar draws tymhorau yn y DU, yn ôl astudiaeth blwyddyn.

Mae ymchwil gan Brifysgol Efrog wedi cynnal yr asesiad empirig cyntaf o system ffotofoltäig dwy-wyneb fertigol sy'n perthyn i arbenigwyr solar fertigol â'u pencadlys o Norwy, Over Easy Solar, mewn hinsawdd ym Mhrydain. Cyflwynir y canfyddiadau llawn yn y papur "Astudiaeth gynhwysfawr o effeithlonrwydd systemau ffotofoltäig dwy-wyneb fertigol: astudiaeth achos yn y DU," a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Scientific Reports.

Asesodd yr astudiaeth berfformiad system ffotofoltäig deuwyneb fertigol Over Easy Solar a osodwyd ar ben to tŵr ffiseg y brifysgol. Mae'n cwmpasu celloedd heterojunction effeithlonrwydd 22.5% ac yn defnyddio graean gwyn i bownsio golau ar ochr gefn y system, rhywbeth na all setiau paneli traddodiadol eu defnyddio.

Cafodd y system ei monitro dros gylchred blynyddol llawn yn 2023 a'i chymharu â system ffotofoltäig mono-wyneb silicon monocrisialog wedi'i gosod yn fertigol a system ffotofoltäig mono-wynebol ar ogwydd traddodiadol. Dangosodd system Over Easy Solar allbwn 26.91% yn uwch na'r system gogwyddo yn ystod oriau'r bore rhwng 05:30 a 09:00 ac allbwn 22.8% yn uwch yn yr oriau rhwng 17:00 a 20:30.

Eglurodd Keelin Currivan, cynghorydd datrysiadau cwsmeriaid rhyngwladol yn Over Easy Solar, i gylchgrawn pv sut mae'r canlyniadau hyn yn amlygu'r fantais brig dwbl a gynigir gan PV dwy-wyneb fertigol.

“Er bod paneli gogwydd traddodiadol yn ei chael hi’n anodd gyda dirlawnder canol dydd, gan gyrraedd uchafbwynt pan fydd y grid yn aml yn llawn a phrisiau’n isel, mae ein system ddeuwynebol fertigol yn symud cynhyrchiant i’r adeg y mae ei angen fwyaf,” meddai Currivan. Ychwanegodd fod y cyfnodau brig hyn yn cyd-fynd â phigau preswyl a achosir gan y galw am wresogi, coginio a cherbydau trydan, gan leihau'r angen am storio batris a lliniaru tagfeydd grid.

Dros y pedwar tymor, perfformiodd system PV deuwyneb fertigol Easy Solar yn well na'r ddwy system brawf arall. Roedd ganddo gynnydd cymharol o 14.77% ar y system gogwyddo draddodiadol yn yr haf, gan gynyddu i 19.32% yn y gwanwyn, 20.27% yn yr hydref a 24.52% yn y gaeaf.

"Cyfeiriadedd fertigol yw'r geometreg uwchraddol ar gyfer hinsawdd y DU ac Iwerddon oherwydd ei fod wedi'i optimeiddio ar gyfer haul gaeaf ongl isel a golau gwasgaredig," esboniodd Currivan. "Hyd yn oed yn erbyn system mono-wyneb fertigol, mae'r fersiwn deuwynebol yn ennill 12.45% ychwanegol yn y gaeaf, sy'n profi bod dal adlewyrchiad ochr y cefn yn hollbwysig."

Ar un diwrnod perfformiad arbennig o uchel, sef 7 Mai, cynhyrchodd system Over Easy Solar 4.92 kWh, sef tua 25.38% yn fwy o ynni na'r system ar ogwydd yn ystod y dydd. Mae awduron y papur ymchwil, sydd wedi'i leoli ym Mhrifysgol Efrog, yn ychwanegu bod eu canfyddiadau "yn tanlinellu gallu digymar y system PV deuwyneb fertigol i harneisio ynni solar yn effeithlon, waeth beth fo'r amrywiadau tymhorol."

"Mae ei ddyluniad nid yn unig yn gwneud y mwyaf o ddefnydd tir ond hefyd yn integreiddio'n ddi-dor â thirweddau pensaernïol modern, gan ychwanegu gwerth esthetig at ei fanteision swyddogaethol," dywed eu casgliad. "Mae technoleg deu-wyneb y system, sy'n gallu dal ymbelydredd solar o'r ddwy ochr, yn rhoi hwb sylweddol i'w chynnyrch ynni, gan ei gwneud yn ddatrysiad cryf ar gyfer rhanbarthau sydd ag amgylcheddau adlewyrchol ac amlygiad haul amrywiol."

Ychwanegodd Currivan fod y cynnyrch uwch mewn-misoedd pris uchel hefyd yn arwain at gyfnod ad-dalu cyflymach er gwaethaf cost gychwynnol uwch. Amcangyfrifodd y byddai costau cychwynnol system ffotofoltäig dwy-wyneb fertigol yn GBP1,200 ($1,630)/kW, o gymharu â GBP900/kW ar gyfer system draddodiadol. “Mae’r cynnyrch uwch yn arwain at amcangyfrif o GBP1,221.13 mewn arbedion blynyddol ychwanegol fesul llinell sylfaen 1,500 kWh yn y DU, yn seiliedig ar brisio GBP0.28/kWh,” esboniodd Currivan.

Roedd system ddeuwyneb fertigol Easy Solar hefyd yn destun efelychiadau deinameg hylif cyfrifiannol yn ystod y profion. Cynhaliodd y system rymoedd codi dibwys ar gyflymder gwynt o tua 98 cilomedr, a dywedodd Currivan ei fod yn fantais strwythurol hanfodol ar gyfer rhanbarthau arfordirol gwynt uchel ledled y DU ac Iwerddon.

Dywedodd Currivan wrth y cylchgrawn pv Over Easy Solar fod canfyddiadau’r ymchwil yn cael eu defnyddio i hybu ehangu i farchnadoedd y DU ac Iwerddon. “Fe wnaeth fy synnu pa mor berthnasol yw’r systemau hyn i farchnadoedd y DU ac Iwerddon,” meddai. “Yn Norwy a hinsawdd oerach, y systemau hyn yw’r unig rai hyfyw oherwydd faint o eira, ond hyd yn oed yn yr hinsawdd hon mae’n taro sawl pwynt allweddol, o enillion tymhorol i liniaru materion grid i roi’r brig dwbl.”

Yn gynharach y mis hwn, gosododd Over Easy Solar ei osodiad solar fertigol cyntaf ar y to ym marchnad yr UD. Canfu dadansoddiad astudiaeth achos flaenorol gan y cwmni fod paneli to fertigol yn gallu perfformio'n well na systemau toeon confensiynol yn ystod misoedd eira.