kth.sePublications KTH
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Study case: The water-cooling effect on floating photovoltaic plants performance
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Studiefall: Den vattenkylande effekten på flytande solcellsanläggningars prestanda (Swedish)
Abstract [en]

Floating solar technology is relatively new, and it comes with its own set of challenges and opportunities. This master thesis focuses on understanding how Floating Photovoltaic (FPV) projects perform compared to Ground-Based Photovoltaic (GPV) projects, in specific weather conditions. The following work is based on a case study: a floating power plant run by Akuo Energy, where sensors have been installed in order to measure the evolution of relevant physical and weather parameters on-site. Akuo Energy is a French independent renewable energy producer and developer founded in 2007. The company specializes in the development, financing, construction, and operation of renewable energy projects, including wind, solar and storage power plants. It is committed to producing clean, affordable, and reliable energy while promoting sustainable development and supporting local communities. The thesis is conducted within the Solar Technology Team, which centralizes the solar expertise of the company and implements innovative technologies to improve their Photovoltaic (PV) projects’ performances. As the number of FPV projects increases, the team raised the need for better evaluation of their performance compared to a standard GPV project, in terms of output power and energy yield. As it appears in the literature, FPV installations can differ from GPV, due to different operating conditions: power plant designs, module cooling, weather conditions, or degradation rates. These parameters need to be taken into account in the expected energy yield analysis, especially module cooling, since operating temperature has a proved impact on module efficiency. Today, technological and economic considerations on FPV specific design are therefore essential. However, the main solar projects development software PVsyst used at Akuo Energy does not include a default floating solar library. Experimental measurements are a good starting point for understanding how the numerical model needs to evolve to adapt to the FPV system. By examining a practical case and processing historical data, insights on FPV systems and how weather affects their efficiency can be provided. The objective of this thesis is then to better model the FPV array thermal losses due to the cooling effect and better estimate the yield for future Akuo Energy FPV projects during the development phase. 

Abstract [sv]

Flytande solteknik är relativt ny och kommer med sina egna utmaningar och möjligheter. Denna masteruppsats fokuserar på att förstå hur FPV-projekt presterar jämfört med GPV-projekt, under specifika väderförhållanden. Följande arbete är baserat på en fallstudie: ett flytande kraftverk som drivs av Akuo Energy, där sensorer har installerats för att mäta utvecklingen av relevanta fysiska parametrar och väderparametrar på plats. Akuo Energy är en fransk oberoende producent och utvecklare av förnybar energi som grundades 2007. Företaget är specialiserat på utveckling, finansiering, konstruktion och drift av projekt för förnybar energi, inklusive vind-, sol- och lagringskraftverk. Det är engagerat i att producera ren, prisvärd och pålitlig energi samtidigt som man främjar hållbar utveckling och stödjer lokala samhällen. Examensarbetet genomförs inom Solar Technology Team, som centraliserar företagets solexpertis och implementerar innovativa teknologier för att förbättraderas PV-projekts prestanda. När antalet FPV-projekt ökar, tog teamet upp behovet av bättre utvärdering av deras prestanda jämfört med ett standard GPV-projekt, vad gäller uteffekt och energiutbyte. Som det framgår av litteraturen kan FPV-installationer skilja sig från GPV på grund av olika driftsförhållanden: kraftverkskonstruktioner, modulkylning, väderförhållanden, eller nedbrytningshastigheter. Dessa parametrar måste beaktas ta hänsyn till den förväntade energiutbytesanalysen, särskilt modulkylning, eftersom driftstemperaturen har en bevisad inverkan på modulens effektivitet. Idag är därför tekniska och ekonomiska överväganden om FPV specifik design viktiga. Emellertid innehåller den huvudsakliga utvecklingsmjukvaran PVsyst för solenergiprojekt som används på Akuo Energy inte ett flytande solcellsbibliotek som standard. Experimentella mätningar är en bra utgångspunkt för att förstå hur den numeriska modellen behöver utvecklas för att anpassa sig till FPV-systemet. Genom att undersöka ett praktiskt fall och bearbeta historiska data kan insikter om FPV-system och hur vädret påverkar deras effektivitet ges. Syftet med denna avhandling är sedan att bättre modellera FPV-matrisens termiska förluster på grund av kyleffekten och bättre uppskatta avkastningen för framtida Akuo Energy FPV-projekt under utvecklingsfasen.

Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 86
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:28
Keywords [en]
Solar photovoltaic; Floating photovoltaic; Performance analysis; Thermal loss; Panel Efficiency; Cooling effect
Keywords [sv]
Solceller; Flytande solceller; Prestandaanalys; Termisk förlust; Panelens effektivitet; Kylande effekt
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-344605OAI: oai:DiVA.org:kth-344605DiVA, id: diva2:1846025
External cooperation
Akuo Energy
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Degree of Master
Presentation
2024-03-06, 00:00
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-03-21 Created: 2024-03-21 Last updated: 2024-03-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(26674 kB)1425 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 26674 kBChecksum SHA-512
dcd3a1233758ade4508ed512ccc351e9c242fefb9f0da21a2daf51775300e2e57ceca0d097baae12664103191110e14a92a867060ce88f09b9fc25588a8277ac
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1426 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 1067 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf