توليد الطاقة من خلال أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتكاملة (BIPV) والفوائد الشاملة

ما العوامل المؤثرة على توليد الطاقة في أنظمة BIPV؟ يتأثر توليد الطاقة في أنظمة BIPV بعوامل عديدة، من أهمها الإشعاع الشمسي وحجب الظل.

الإشعاع الشمسي: العامل الأساسي الذي يؤثر بشكل مباشر على توليد الطاقة أنظمة BIPVينعكس تأثيرها بشكل رئيسي في جانبين: (1) اتجاه التركيب: على سبيل المثال، فإن الجنوب هو أفضل اتجاه للتركيب، والذي يمكن أن يزيد من استقبال ضوء الشمس المباشر. يتمتع الجنوب الشرقي والجنوب الغربي بكفاءة معتدلة ومناسبان لالتقاط ضوء الشمس في الصباح أو بعد الظهر لتحسين توليد الطاقة في تقاسم الوقت. يكون توليد الطاقة في الشرق والغرب أقل قليلاً. (2) زاوية الميل: ترتبط زاوية الميل المثلى عادةً بخط العرض المحلي، بحيث يكون سطح المنتج عموديًا على ضوء الشمس قدر الإمكان عند الظهيرة. وبوجه عام، كلما ارتفع خط العرض، زادت زاوية الميل المثلى. وعند الانحراف عن زاوية الميل المثلى، سينخفض ​​توليد الطاقة تدريجيًا.

حجب الظلال: عند حجب منتج BIPV بالظلال، لن تعجز الخلايا المحجوبة عن توليد الكهرباء فحسب، بل ستزداد مقاومتها بشكل حاد، مستهلكةً الطاقة التي تولدها خلايا توليد الطاقة العادية الأخرى ومحولةً إياها إلى طاقة حرارية، مما يُشكل "تأثير النقاط الساخنة". يمكن أن تُلحق النقاط الساخنة ضررًا دائمًا بالخلايا الشمسية. للتظليل تأثير غير خطي وكبير على إنتاج الطاقة لنظام BIPV.

ما هي الاختلافات في إنتاج الطاقة بين واجهات BIPV وأسطح المنازل؟

يختلف إنتاج الطاقة من أسطح تركيب المباني المختلفة. تُوضع أسطح المباني، باعتبارها الموقع الذي يتلقى أكبر قدر من الإشعاع الشمسي، في زوايا تركيب مثالية لتحقيق أقصى إنتاج للطاقة. من ناحية أخرى، تتلقى الواجهات العمودية إشعاعًا منتشرًا وإشعاعًا مباشرًا بزوايا واسعة، مما ينتج عنه إشعاع شمسي أقل بكثير لكل وحدة مساحة مقارنةً بأسطح المباني. بالنظر إلى نفس المساحة والتكوين التقني، فإن إنتاج الطاقة السنوي لنظام واجهات BIPV يتراوح بين 50% و70% تقريبًا من إنتاج نظام السطح. في المناطق الحضرية المزدحمة، أصبحت أنظمة واجهات BIPV مكملًا فعالًا للطاقة، وتزداد شعبيتها.

كيفية تقدير العائد السنوي للطاقة لنظام BIPV؟

لتقدير إنتاج الطاقة السنوي لنظام BIPV، يجب مراعاة السعة المُركّبة، ومتوسط ​​ساعات سطوع الشمس السنوية المحلية، وكفاءة النظام الإجمالية. يمكن تقدير ذلك باستخدام الصيغة التالية: إنتاج الطاقة السنوي = السعة المُركّبة × متوسط ​​ساعات سطوع الشمس السنوية × كفاءة النظام الإجمالية. على سبيل المثال، لنفترض أن متوسط ​​مدة سطوع الشمس السنوية في منطقة ما هو 1179 ساعة. تم تركيب مشروع BIPV على سطح المبنى بسعة ١٠٠ كيلوواط. يُفترض عمومًا أن تكون كفاءة النظام الكلية ٨٠٪. وبالتالي، فإن إنتاج الطاقة السنوي = ١٠٠ كيلوواط × ١١٧٩ ساعة × ٨٠٪ = ٩٤٣٢٠ كيلوواط/ساعة.

عند تقدير توليد الطاقة الفعلي، يجب أيضًا مراعاة عوامل مثل التظليل ودرجة الحرارة.

تشمل أنظمة الطاقة الكهروضوئية المتكاملة في مبانينا نظام التركيب على السطح و مظلة سيارات مقاومة للماء إلخ. نرحب باستفساراتكم في أي وقت.