هل تحتاج الألواح الشمسية دائمًا إلى ضوء الشمس المباشر؟

2025-06-24

لا تزال هناك العديد من علامات الاستفهام التي لم تتم الإجابة عليها بعد في صناعة الطاقة المتجددة، وصناعة الطاقة الشمسية هي واحدة من القطاعات التي لا يزال الكثير منها غير معروف. ونتيجة لذلك، سيطرح العديد من الأشخاص نفس الأسئلة المتعلقة بكيفية عمل الوحدات الكهروضوئية، والسؤال الوحيد الذي يبرز كثيرًا هو: "هلالألواح الشمسيةهل تحتاج إلى ضوء الشمس المباشر لتوليد الكهرباء؟" الجواب بسيط جدًا ومباشر: لا!

ضوء الشمس المباشر وإنتاج الطاقة

عندما تشرق الشمس على اللوحة الشمسية بزاوية 90 درجة، يمكن للوحة توليد أقصى قدر من الطاقة. هذا هو سبب أهمية اتجاه وزاوية تركيب اللوحة الشمسية. في نصف الكرة الشمالي، يجب أن تواجه الألواح الجنوب للحصول على الحد الأقصى من إنتاج الطاقة، ويجب أن تتماشى زاوية ميل اللوحة مع خط العرض المحلي. في الولايات المتحدة، تتراوح زاوية الميل عادةً بين 30 درجة و45 درجة.

الأداء تحت الضوء غير المباشر

ومع ذلك، فإن الألواح الشمسية لا تحتاج إلى ضوء الشمس المباشر لتوليد الكهرباء. ليس من غير المعتاد أن تقوم الوحدات بتوليد الطاقة بشكل فعال في يوم غائم. لا تستخدم الألواح الشمسية الضوء المرئي فحسب، بل تستخدم أيضًا جزءًا غير مرئي من الإشعاع المنبعث من الشمس، والذي يخترق السحب، ويمكن أن تمتصه الوحدة الكهروضوئية مباشرة. لذلك، طالما كان الوقت نهارًا، ستعمل اللوحة الشمسية بغض النظر عن حالة الطقس، على الرغم من احتمال انخفاض إنتاج الطاقة.

تأثيرات التظليل على الأداء

ومع ذلك، من المهم التأكيد على أنه عندما تكون وحدة الطاقة الشمسية مظللة، فإن أدائها ينخفض بشكل ملحوظ. يتم توصيل الخلايا الشمسية في الوحدة النمطية ويفقد أداء الخلية الواحدة قدرتها كقدرات توليد الطاقة للوحدة بأكملها. يمكن أن ينخفض أداء الوحدات المظللة بنسبة تزيد عن 75%. ثانيًا، يمكن أن يؤدي التظليل المستمر أيضًا إلى الإضرار بطول عمر الوحدة، حيث يتعين على بعض الخلايا القيام بعمل أكثر من الخلايا الأخرى، وفي المستقبل قد ترتفع درجة حرارتها وتسبب الضرر.

لتجنب هذه المشكلة، يقوم المصنعون بوضع الثنائيات الالتفافية في الوحدات الكهروضوئية. تقوم الثنائيات الالتفافية بفصل الوحدة إلى أقسام (بنسبة 3 أو 4) وإذا كانت خلية واحدة في قسم واحد مظللة، فإن الثنائيات تضمن أن أداء تلك الخلية لا يؤثر على أداء الأقسام الأخرى. على سبيل المثال، تفقد اللوحة الشمسية ذات 4 أغطية جانبية 25% فقط من توليد الطاقة إذا تم تظليل خلية واحدة.

اتصال السلسلة مقابل اختيار العاكس

إذا تم توصيل الألواح الشمسية على التوالي وتم استخدام عاكس سلسلة، فيمكن أن تكون الألواح المظللة مشكلة. يمكن أن تؤدي اللوحة التي لا تعمل بشكل جيد إلى تقليل طاقة النظام بالكامل. إذا كان ذلك ممكنًا، فكر في استخدام محولات دقيقة أو إقران محول سلسلة مع مُحسِّن الطاقة لتمكين اللوحات من العمل بمعزل عن أداء اللوحات الأخرى.

‌الكفاءة في الظروف الملبدة بالغيوم‌

عند استخدام الخلايا الكهروضوئية الشمسية (PV) في الأيام الملبدة بالغيوم، ستلاحظ فقدان الأداء عادة ما بين 10-25%. ومع ذلك، هذا لا يعني أنه لا يستحق استخدام الطاقة الشمسية في المناطق الملبدة بالغيوم. تعتمد ربحية أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية أيضًا على المستوى المحلي لتسعير الكهرباء: كلما ارتفع تسعير الكهرباء، كلما قصرت فترة استرداد الطاقة الشمسية. وهذا يعني أنه في بعض المناطق الملبدة بالغيوم، (مثل شنغهاي)، تثبيتطاقة شمسيةقد تدفع تكاليفها بشكل أسرع مما تفعله في المواقع المشمسة (مثل مقاطعة خبي) مع انخفاض أسعار الكهرباء.

‌التقدم التكنولوجي والمرونة‌

على الجانب الإيجابي، قطع تصميم وبناء الوحدات الكهروضوئية شوطًا طويلاً في العامين الماضيين. لقد قام المصنعون بتحسين المرونة والمتانة والأداء للألواح الشمسية حتى يتمكنوا بشكل عام من البقاء في البيئة الطبيعية والأداء المُرضي في المواقف الأقل مثالية. يمكن لبعض الألواح الشمسية المتقدمة (الألواح الشمسية الكندية على سبيل المثال) أن تتحمل فقدان الأداء بنسبة 95٪ تقريبًا بغض النظر عن غيوم السماء. الطقس العاصف، والسحب، ومعدلات تحويل الطاقة المنخفضة، أو WAVESBEST الجيد (الطقس المتكيف من أجل استمرارية الطاقة يحافظ على أفضل تحول)، كلها تضمن أن استثمارك في الألواح الشمسية سيدفع ثمنه بسرعة، حتى في المواقف التي قد لا تكون مثالية للطاقة الشمسية.

ما هي كمية الرياح التي يمكن أن تتحملها الألواح الشمسية؟

ماذا تفعل وحدة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية

مقالات لها صلة