Berichten zufolge untersuchten Forschungsteams in der Ukraine, Lettland und der Slowakei die Auswirkungen der fahrzeugintegrierten Photovoltaik (VIPV) auf die Reichweite von Elektrofahrzeugen.
Die Forscher verwendeten in Kiew ein Elektrofahrzeug der Baureihe Volkswagen e-Golf 7 aus dem Jahr 2017, um die Reichweite des Elektrofahrzeugs nach einer einzigen Vollladung mit Solarenergie zu bestimmen, und verglichen die Ergebnisse eines fest installierten VIPV-Systems und eines einachsigen Tracking-Systems.
Das Team ermittelte, dass das Auto eine nutzbare Dachfläche von 1468 mm x 1135 mm hat. Basierend auf diesen Abmessungen glauben die Forscher, dass das Dach zwei 120-W-Solarmodule sowie ein monokristallines 50-MW-Modul des chinesischen Herstellers Xinpuguang aufnehmen könnte. Die Forscher haben drei Panels parallel geschaltet, um eine maximale Leistung von 257,92 W zu erreichen.
Anschließend berechneten die Forscher die Menge an Photovoltaikstrom, die an typischen Tagen im Januar, April, Juli und Oktober erzeugt wird. Basierend auf Fahrzeugtestdaten des Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) und der US-Umweltschutzbehörde (EPA) verglichen die Forscher die zusätzliche Reichweite, die ein Elektroauto mit Solarenergie zurücklegen könnte. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass die Solarmodule die Batterie des Elektrofahrzeugs nur im geparkten Zustand aufladen würden.
Die Ergebnisse zeigen, dass das stationäre VIPV-System im Juli 1587 kWh Strom erzeugen kann und das Elektrofahrzeug 7,98 km nach EPA-Standards und 12,64 km nach NEFZ-Standards zurücklegen kann. „Das sind 3,99 Prozent bzw. 6,32 Prozent der maximalen Reichweite bei voll aufgeladenem Akku“, so die Forscher. Im Januar produzierte das stationäre System 291 kWh, was einer Reichweite von 1,55 km (EPA) und 2,32 km (NEFZ) entspricht. Das sind 0,77 % bzw. 1,16 % der maximalen Reichweite.
Nachgeführte Systeme produzieren im Sommer die gleiche Energiemenge wie feste Systeme, aber nachgeführte Systeme bringen im Frühjahr, Herbst und Winter höhere Erträge. Die besten Ergebnisse wurden im Januar erzielt, als das Elektroauto 3,01 km (EPA) bzw. 4,52 km (NEFZ) zurücklegen konnte, was 1,51 Prozent bzw. 2,26 Prozent der maximal möglichen Reichweite mit einer Batterieladung entspricht. Der tatsächliche Vorteil könnte aufgrund einer Reihe von einschränkenden Faktoren geringer sein, stellen die Forscher fest.
Im Januar lieferte das Tracking-VIPV-System dem Elektrofahrzeug zusätzliche 1,46-2,2 km Strom, sagten die Forscher. Die Stromgestehungskosten (LCOE) dieser Lösung sind jedoch um 4 0 Prozent höher als bei Systemen mit fester Neigung. Berechnungen zeigen, dass die Stromgestehungskosten für ein PV-System mit Nullneigung 0,6654 $/kWh betragen. Für ein System mit einer Neigung von 20 oder 80 Grad betragen die Stromgestehungskosten 1,1013 $/kWh. Die Amortisationszeiten für jedes System betrugen 5,32 bzw. 5,07 Jahre.
„Die der Sonne nachgeführte Dachplattform erfordert eindeutig höhere Anfangsinvestitionen und ist schwieriger zu installieren“, schlussfolgerten die Forscher. „Angesichts des geringen Unterschieds in der Amortisationszeit müssen Fahrer durchschnittlicher Elektrofahrzeuge die Neigung nicht anpassen, um mit dem System zufrieden zu sein.“ ."