瑞士的研究人员调查了不同的设置方式，以最大化平屋顶上光伏系统的单位面积能量产出。他们的研究发现，使用水平单轴跟踪和反射器可以使性能额外提高达5% 。
由瑞士苏黎世应用科技大学（ZHAW）领导的一组科学家进行了模拟和测测试，旨在最大化安装在平屋顶上的东西朝向光伏阵列的电力产出 。
其中一个实验设置包括水平单轴跟踪（HSAT），光伏板以东西朝向排列，并且具有异常高的面积利用率——地面覆盖率（GCR）超过90%。HSAT角度设置为-5°、0°和5°。
研究人员指出，这种设置与通常安装在地面项目的HSAT系统不同，后者具有更低的GCR，以抑制相邻模块行之间的自遮挡。“在我们的研究中，目标是最大化平屋顶上的单位面积能量产出，而不是特定的能量产出。因此，低GCR不是一个明智的选择。”研究人员表示。
参考光伏系统是一个旋转的屋顶双面模块系统，倾斜角度为10°，同样朝向东西方向，GCR为0.9。功率测量是作为倾斜角度的函数完成的。
模拟是在PVSyst 7.4中进行的，结合了物理测量，包括一个特殊的测量设置，使用了德国Solarc Innovative Solarprodukte GmbH提供的微型化测试装置。
“令人惊讶的是，研究表明，仅在较小角度范围内进行水平跟踪，结合高面积利用率，可以带来高达5%的额外产出，”苏黎世应用科技大学光伏研究小组负责人Hartmut Nussbaumer告诉pv杂志。
模拟和测量结果显示，与参考系统相比，提出的HSAT设置可能实现5%更高的能量产出。此外，该小组表示，这种方法最终可能依赖于非常简单的跟踪器，这些跟踪器可以低成本制造。例如，它表示屋顶上所有模块行都可以用一个驱动装置移动，同时指出未来的研究可能包括在屋顶上安装一个HSAT系统进行户外测试。
另一个实验设置涉及在光伏系统边缘近乎垂直安装的反射器。使用电机驱动的反射器，根据辐射和天气条件进行收缩或伸展。
初步结果显示，使用反射器使测量日的单位面积产出增加了30%。早晨或傍晚的能量产出得到了“显著”增强。研究人员还指出，额外的反射器，无论是动态的还是静态的，都可以增强收集场上的辐射，从而增加能量产出。
“研究中的主要挑战是模拟和测量相对较小的产出增加，这些增加在组合起来时对系统改进的盈利能力产生了重大影响，”Nussbaumer说。
研究人员表示，虽然HSAT系统和平屋顶上的反射器都是有效的，但这些变体更广泛使用的可能性“取决于成本效益”。
在未来，研究人员将研究时变可控反射器，以通过基于特定能源需求或随时间变化的电价进行时间调整来增强能量产出，此外还将进行初始投资和跟踪系统维护成本的成本研究。
他们的研究结果发表在《2024年欧洲光伏太阳能会议与展览论文集》中的“平屋顶光伏系统的最高单位面积能量产出”一文中。
