كيف تعمل الألواح الشمسية في الأيام الملبدة بالغيوم والليل؟

نظرًا لأن الألواح الشمسية يمكن أن تستخدم ضوء الشمس المباشر وغير المباشر لتوليد الكهرباء ، فيمكنها الاستمرار في العمل حتى لو انعكس الضوء أو حتى حجبه جزئيًا بسبب السحب الكثيفة أو المطر. هذا يعني أن الألواح الكهروضوئية (الشمسية) لا تزال تعمل في الأيام الملبدة بالغيوم ، ولكن اعتمادًا على جودتها وحجمها ، قد تنخفض الطاقة المنتجة. تتكون الألواح الشمسية من خلايا شمسية مفردة ، لذلك إذا كانت هذه الخلايا مغطاة ، فمن الطبيعي ألا تتمكن من العمل بنسبة 100٪. على الرغم من أن الوقت من اليوم والوقت من العام والطقس والمواقع حول المباني التي تحجب الضوء قد تؤثر على الألواح الشمسية ، فإن هذا لا يعني أنك لن تكون قادرًا على الحصول على أي كهرباء. قد تساعد مياه الأمطار في الواقع في الحفاظ على اللوحة تعمل بسلاسة لأنها يمكن أن تزيل الغبار والأوساخ. أظهرت الدراسات أن الغبار المتراكم على سطح الألواح الشمسية الكهروضوئية يمكن أن يقلل الكفاءة بنسبة تصل إلى 50٪. هل يمكن أن تعمل الألواح الشمسية في الأيام الملبدة بالغيوم؟ يعني المزيد من السحب أن كفاءة تشغيل الألواح الشمسية الخاصة بك ستنخفض. بالنسبة للألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون (المادة الأكثر شيوعًا المستخدمة في صنع الخلايا الشمسية حتى الآن) ، فإن تظليل 20٪ -30٪ من الخلايا سيؤدي إلى انخفاض بنسبة 30٪ -40٪ في إنتاج الطاقة. تعمل الألواح الشمسية على تحويل ضوء الشمس إلى تيار مباشر (DC) ، يتم تحويل معظمه إلى تيار متردد (AC) لتشغيل الأجهزة الإلكترونية في المنزل. في يوم مشمس بشكل غير عادي ، عندما يولد نظامك الشمسي طاقة أكثر مما هو مطلوب ، سيتم تخزين الطاقة الزائدة في البطارية أو إعادتها إلى شبكة المرافق. هذا هو المكان الذي يأتي فيه صافي القياس. تم تصميم هذه الخطط لتزويد مالكي النظام الشمسي بأرصدة للحصول على طاقة إضافية يمكنهم استخدامها عندما يتم تقليل الطاقة التي ينتجها نظامهم بسبب الطقس الغائم. قد تختلف قوانين القياس الصافي اعتمادًا على ولايتك ، وستقوم العديد من شركات المرافق بتقديمها طواعية أو بناءً على التشريعات المحلية. بسبب القياس الصافي ، يمكن لأصحاب المنازل الذين لن يكونوا قادرين على تحمل تكلفة الألواح الشمسية والخلايا الشمسية باهظة الثمن الاستثمار في الطاقة المتجددة. يمكّن المال أو الرصيد المكتسب من الكهرباء الزائدة العملاء من دفع تكاليف النظام الشمسي بسرعة أكبر. ومع ذلك ، فإن المناخ الغائم لا يعني تلقائيًا أن الممتلكات الخاصة بك غير مناسبة للطاقة الشمسية. في الواقع ، بعض المناطق الشمسية الأكثر شيوعًا هي أيضًا من أكثر المناطق غائمة. على سبيل المثال ، احتل العدد الإجمالي للأنظمة الكهروضوئية الشمسية المثبتة في بورتلاند بولاية أوريغون في عام 2020 المرتبة 21 في البلاد ؛ حتى رينييه سياتل ، واشنطن ، في المرتبة 26. إن الجمع بين فصول الصيف الطويلة ودرجات الحرارة المعتدلة والمواسم الطويلة الملبدة بالغيوم مفيد في الواقع لهذه المدن لأن الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية تنخفض أيضًا عندما يكون الطقس شديد الحرارة.

ماذا يحدث في الليل؟

على الرغم من أن الألواح الشمسية لا تنتج الطاقة عندما يكون الظلام بالخارج ، إلا أنها لا تزال قادرة على تزويد منزلك بالطاقة خلال هذا الوقت بسبب احتياطيات الطاقة المخزنة وصافي القياس. ومع ذلك ، هذا ليس هو الحال دائمًا ، لأن الأنظمة الشمسية السابقة لم تتمكن من الحصول على الطاقة الشمسية في الليل ، مما يعني أنه بمجرد غروب الشمس ، لا يمكن استخدام الطاقة الشمسية. خلق البحث والتطوير لأنظمة تخزين الطاقة والبطاريات الاحتياطية المزيد من الفرص لصناعة الطاقة الشمسية للمؤسسات الكبيرة وأصحاب المنازل. حتى الآن ، حدثت اختراقات في مجال الطاقة الشمسية. على سبيل المثال ، يدرس الباحثون في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس الخلايا الشمسية الحرارية المشعة ، والتي يمكنها تسخين وامتصاص الطاقة من سماء الليل الباردة ، تمامًا مثل الخلايا الشمسية التقليدية التي تمتص أشعة الشمس أثناء النهار. يمكن لهذه الخلية الكهروضوئية الليلية أن تحافظ على توليد الطاقة بشكل مستمر دون الاعتماد على الخلايا الشمسية أو الشبكة (التي يعمل معظمها على الوقود الأحفوري) لتخزين الطاقة الزائدة. وفقًا لهذا البحث ، يمكن للنموذج الأولي الذي تم إنشاؤه للمشروع أن يولد 50 واطًا من الكهرباء لكل متر مربع ، وهو ما يمثل حوالي 25٪ من الكهرباء التي يمكن أن تولدها الألواح الشمسية التقليدية خلال النهار. وجدت دراسة أخرى أجرتها جامعة كولومبيا البريطانية أنه ، من المثير للاهتمام ، أن تطبيق الإشريكية القولونية يمكن أن يساعد في تحسين كفاءة الألواح الشمسية في الأيام الملبدة بالغيوم. استخدم الباحثون قدرة البكتيريا الطبيعية على تحويل ضوء الشمس إلى طاقة عن طريق طلاء المادة العضوية بجسيمات نانوية معدنية قبل إدخال المادة العضوية في القطب. لا يزال المشروع في المرحلة التجريبية ، ولكن إذا كان من الممكن تسويق المادة بنجاح للاستخدام على نطاق واسع ، فقد تتنافس مع أنظمة الألواح الشمسية التقليدية. ضع في اعتبارك الإيجابيات والسلبيات ما إذا كانت الألواح الشمسية جديرة بالاهتمام يعتمد على المستهلكين الأفراد. سيؤدي استخدام الطاقة الشمسية إلى زيادة تكاليف التركيب على المدى القصير ، ولكن إذا كان بإمكانه تقليل تكاليف الكهرباء والبصمة الكربونية ، فقد يثبت أنه استثمار حكيم. على الرغم من أن التكاليف المستقبلية قد تصبح أقل تحديدًا ، على الأقل وفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) ، فإن هذا مختبر تموله الحكومة للبحث في تكنولوجيا الخلايا الشمسية. تم تكليف NREL بتحليل التكاليف الإجمالية المرتبطة بتركيب الألواح الشمسية للأنظمة السكنية والتجارية والمرافق ، ووجدت أن التكاليف الصعبة (تكلفة أجهزة الخلايا الشمسية المادية نفسها) والتكاليف الناعمة (تكاليف مثل العمالة) أو التصاريح الحكومية) انخفاض كبير منذ عام 2010. انخفضت التكلفة الإجمالية للطاقة الشمسية على الأسطح السكنية ، والتي كانت الأفضل من بين الفئات الثلاث ، بأكثر من النصف بين عامي 2010 و 2020. بالنظر إلى أن ولايات مثل أوريغون وواشنطن ، على الرغم من المناخ الغائم ، فإن صناعة الألواح الشمسية تزدهر ، حتى لو كنت تعيش في درجة حرارة منخفضة أو منطقة غائمة ، فمن الممكن تمامًا استخدام الطاقة الشمسية. إذا كنت لا تستطيع الاستثمار في البطاريات الشمسية لنظامك الشمسي ، من الجيد التفكير في خطة قياس صافي مع شركة الطاقة المحلية للمساعدة في تعويض التكاليف.

نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول