U području naprednih fotonaponskih sustava istraživanje će biti usmjereno na tzv. pametne fotonaponske sustave (umreženi fotonaponski sustavi s pohranom energije). Istražit će se mogućnosti optimizacije komponenata i cjelokupnog sustava, odnosno tokova upravljanja energijom s ciljem što učinkovitijeg usklađivanja proizvodnje i potrošnje električne energije. Istraživanje optimiranja potrošnje električne energije u skladu s proizvodnjom iz fotonaponskog sustava te „pametno“ uključivanje uređaja-potrošača koji se napajaju osnovni je cilj istraživanja u ovom segmentu. Osim toga istraživanje će se po potrebi usmjeravati prema modeliranju svih komponenata fotonaponskog sustava. Budući se planirani sustav može konfigurirati kao mrežni, samostojni i hibridni koristit će se različiti režimi rada kako bi se moglo definirati optimalno rješenje za odgovarajuće primjene. Posebna pažnja bit će usmjerena u istraživanje i modeliranje ponašanja baterija kao najosjetljivijih komponenata FN sustava.

Sunčani fotonaponski sustav na kojem se istraživanje planira provoditi sastoji se od ukupno 22 fotonaponska modula od kojih je 9 izrađenih u polikristaliničnoj tehnologiji snage 220Wp, 5 FN modula u monokristaliničnoj tehnologiji snage 250Wp i 8 FN modula izrađenih u tankoslojnoj tehnologiji (amorfni silicij). Fotonaponski moduli su postavljeni na južno orijentirani dio krova Fakulteta elektrotehnike, strojarstva i brodgradnje u Splitu. Fotonaponski moduli izrađeni u tehnologiji kristaliničnog silicija su hrvatskog proizvođača Solvis d.o.o., a FN moduli izrađeni u tehnologiji amorfnog silicija proizvođača Schott Solar. Osim različite vrste FN modula korištene su i različite vrste nosivih konstrukcija kako bi se eksperimentalno odredio utjecaj tipa nosive konstrukcije na zagrijavanje FN modula, odnosno ukupnu proizvodnju električne energije.

Program rada za razdoblje od 5 godina podijeljeno je u tri faze: faza početnog istraživanja i puštanja eksperimentalnog sustava u rad, faza mjerenja i prikupljanja podataka te modeliranja komponenta sustava dok bi se u završnoj fazi provela obrada podataka i optimizacija cjelokupnog sustava temeljem postavljenog modela.

1. U okviru početnog istraživanja u trajanju jedne godine planira se provesti detaljno istraživanje literature te relevantnih znanstvenih radova iz spomenutog područja. Na temelju prethodno prikupljenih podataka definirala bi se konačna topologija eksperimentalnog sustava te izvršilo puštanje sustava u rad. Osim implementacije samog sustava planirano je uključivanje i stvarnih potrošača kako bi se jednostavnije moglo simulirati realno opterećenje i profil potrošnje električne energije u kućanstvu ili industriji (u prvom redu misli se na IT sektor). Upravljanje potrošačima odvijalo bi se korištenjem Smart Home Manager sustava i bežičnih utičnica upravljanih preko bluetooth protokola.

2. Druga faza u trajanju dvije godine podrazumijeva mjerenje i prikupljanje podataka na eksperimentalnom sustavu tijekom rada uz istovremeno mjerenje parametara okoline kao što su temperatura zraka i ozračenje horizontalne i nagnute plohe. Mjerenje svih relevantnih parametara sustava provodilo bi se u realnim uvjetima rada što predstavlja podlogu za modeliranje ponašanja cijelog sustava, ali i pojedinih komponenata. Na temelju dobivenih podataka primarno se planira provesti modeliranje ponašanja fotonaponskih modula u realnim uvjetima te utjecaj nosive kontrukcije na rad cjelokupnog sustava. Pritom se utjecaj nosive konstrukcije planira odrediti mjerenjem temperature FN modula i izlazne snage cijelog sustava. Analiza ponašanja i modeliranje sustava za pohranu energije kao što su baterije ili spremnici toplinske energije također bi se obuhvatili u ovoj fazi projekta. Modeliranje ostalih i manje značajnih komponenata sustava bi se odvijalo ovisno o interesu i razvoju projekta tijekom ove faze.

3. Treća i posljednja faza u trajanju dvije godine obuhvaća obradu podataka i optimizaciju komponenata kao i cjelokupnog sustava za različite profile opterećenja koji bi bili definirani tijekom prve faze istraživanja. Nadalje, posebna pažnja posvetila bi se razvoju algoritama za optimiranje proizvodnje i potrošnje električne energije uz minimiziranje viškova, odnosno uz potpunu potrošnju energije proizvedene iz FN modula. Pritom bi se posebno razmatrao utjecaj sustava za pohranu energije u okviru razvoja algoritama kao mogućeg spremnika za višak energije u cijelom sustavu.