Volgens rapporten hebben onderzoeksteams in Oekraïne, Letland en Slowakije de impact van in voertuigen geïntegreerde fotovoltaïsche cellen (VIPV) op de actieradius van elektrische voertuigen geëvalueerd.
De onderzoekers gebruikten een Volkswagen e-Golf 7-serie elektrisch voertuig uit 2017 in Kiev om de actieradius van het elektrische voertuig te bepalen na één keer volledig opladen met behulp van zonne-energie, en vergeleken de resultaten van een vast VIPV-systeem en een eenassig volgsysteem.
Het team stelde vast dat de auto een bruikbaar dakoppervlak heeft van 1468 mm x 1135 mm. Op basis van deze afmetingen menen de onderzoekers dat het dak plaats biedt aan twee 120 W zonnepanelen, evenals een 50 MW monokristallijne module van de Chinese fabrikant Xinpuguang. De onderzoekers sloten drie panelen parallel aan elkaar om een maximaal vermogen van 257,92 W te bereiken.
De onderzoekers berekenden vervolgens de hoeveelheid fotovoltaïsche energie die werd opgewekt op typische dagen in januari, april, juli en oktober. Op basis van voertuigtestgegevens van de New European Driving Cycle (NEDC) en de US Environmental Protection Agency (EPA) vergeleken onderzoekers de extra actieradius die een elektrische auto op zonne-energie zou kunnen afleggen. De onderzoekers veronderstelden dat de zonnepanelen de EV-batterij alleen zouden opladen als ze geparkeerd staan.
Uit de resultaten blijkt dat het stationaire VIPV-systeem in juli 1587 kWh elektriciteit kan opwekken en dat het elektrische voertuig 7,98 km kan afleggen volgens de EPA-normen en 12,64 km volgens de NEDC-normen. "Dit is respectievelijk 3,99 procent en 6,32 procent van de maximale actieradius wanneer de batterij volledig is opgeladen", aldus de onderzoekers. In januari produceerde het stationaire systeem 291 kWh, wat neerkomt op een actieradius van 1,55 km (EPA) en 2,32 km (NEDC). Ze zijn respectievelijk 00,77 procent en 1,16 procent van het maximale actieradius.
Trackingsystemen produceren in de zomer dezelfde hoeveelheid energie als vaste systemen, maar tracksystemen leveren hogere opbrengsten op in de lente, herfst en winter. De beste resultaten kwamen in januari, toen de elektrische auto 3,01 km (EPA) of 4,52 km (NEDC) kon afleggen, wat overeenkomt met respectievelijk 1,51 procent en 2,26 procent van de maximaal mogelijke actieradius op een enkele batterijlading. Het daadwerkelijke voordeel kan door een aantal beperkende factoren lager uitvallen, constateren de onderzoekers.
In januari leverde het tracking VIPV-systeem 1,46-2,2 km extra stroom aan de EV, aldus de onderzoekers. De Levelized Cost of Elektriciteit (LCOE) van deze oplossing is echter 40 procent hoger dan die van systemen met vaste kanteling. Berekeningen tonen aan dat de LCOE voor een zero-tilt PV-systeem $ 0,6654/kWh is. Voor een systeem met een helling van 20 of 80 graden is de LCOE $ 1,1013/kWh. De terugverdientijden per systeem waren respectievelijk 5,32 en 5,07 jaar.
"Het zonnevolgende dakplatform vereist duidelijk een hogere initiële investering en is moeilijker te installeren", concluderen de onderzoekers. "Gezien het kleine verschil in terugverdientijd, hoeven bestuurders van gemiddelde EV's de kanteling niet aan te passen om tevreden te zijn met het systeem." ."