عوامل موثر بر تولید انرژی خورشیدی از پنل های خورشیدی

در سال‌های اخیر، شاهد بوده‌ایم که راندمان تولید برق پنل‌های خورشیدی به طور قابل توجهی افزایش یافته است و این امر استفاده از انرژی خورشیدی را به سرمایه‌گذاری بسیار سودآور برای بسیاری از مردم تبدیل کرده است. تولید برق واقعی و صرفه جویی در هزینه از یک نیروگاه خورشیدی به عوامل متعددی بستگی دارد که باید هنگام ارزیابی مربوط به کارایی سیستم، مزایای بلند مدت و پتانسیل صرفه جویی در نظر گرفته شوند.

به چند مورد از عوامل موثر بر تولید انرژی خورشیدی از پنل های خورشیدی در زیر می پردازیم:

موقعیت جغرافیایی

هر مکانی هر سال مقدار متفاوتی از آفتاب را تجربه می کند. میزان تابش خورشید به عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی، زمان و آب و هوای منطقه بستگی دارد. مناطقی که به خط استوا نزدیکتر هستند عموماً نور خورشید بیشتری دریافت می کنند و بنابراین پتانسیل تولید انرژی خورشیدی بالاتری دارند.

این اطلاعات می تواند برای طراحی یک آرایه خورشیدی مقرون به صرفه با محاسبه مقدار تابش خورشیدی دریافتی در محل سایت شما استفاده شود.

زمان روز و فصل

میزان نور خورشید که به سطح زمین می رسد در طول روز متفاوت است. تولید انرژی خورشیدی در هنگام ظهر و در ماه‌های تابستان که خورشید در آسمان بالاتر است و روزها طولانی‌تر هستند، بیشترین میزان تولید را دارد. در اوایل صبح، اواخر بعد از ظهر و در زمستان که خورشید در آسمان کمتر است و روزها کوتاه تر است، تولید انرژی خورشیدی در مقایسه با فصل تابستان کمتر است.

شرایط آب و هوایی

یک روز روشن در مقایسه با روزهایی که ابر وجود دارد منجر به تولید بالای انرژی خورشیدی می شود. اما حتی در این صورت هم تولید انرژی ۰ درصد نیست. کاهش می یابد اما همچنان تولید انرژی اتفاق می افتد. این عمدتا به کارایی پنل های خورشیدی بستگی دارد.

آب و هوا همچنین می تواند تأثیرات عمده ای بر عملکرد یک سیستم داشته باشد. به عنوان مثال، یک تصور غلط رایج وجود دارد که پنل های خورشیدی در محیط های سرد کمتر تولید می کنند. در واقع خلاف این موضوع درست است. گرما یکی از عوامل مضر بهره وری است و محیط های سرد می توانند مانع گرم شدن بیش از حد سیستم های خورشیدی شده و  کم شدن کارایی آنها جلوگیری کنند.

علاوه بر این، برف منعکس کننده است و نور خورشید را متمرکز می کند و تابش را بهبود می بخشد. بنابراین تا زمانی که برف پنل های خورشیدی را مدفون نکند، سیستم شما به طور قابل توجهی از محیط سرد سود خواهد برد. درک اینکه چگونه محیط شما از فصلی به فصل دیگر بر سیستم شما تأثیر می گذارد، هنگام طراحی یک سیستم خورشیدی برای برآوردن نیازهای انرژی شما از اهمیت بالایی برخوردار است.

نوشته های مشابه

مزایا و معایب نیروگاه خورشیدی

دلیل سرمایه گذاری در نیروگاه خورشیدی

اجزای نیروگاه خورشیدی

سایه

هر چیزی که روی پنل خورشیدی شما سایه بیاندازد، کارایی آن را کاهش می دهد. ساختمان‌ها، درختان یا سایر سازه‌هایی که به‌عنوان مانعی در مقابل نور خورشید قرار می‌گیرند، می‌توانند قرار گرفتن در معرض نور خورشید را کاهش دهند و تولید انرژی را کاهش دهند. از این رو توصیه می شود شاخه های درختان را کوتاه کنید یا پنل های خورشیدی را در فضایی بدون سایه نصب کنید.

نوع و کیفیت پنل های خورشیدی

نوع و کیفیت پنل های خورشیدی نیز بر تولید انرژی خورشیدی تأثیر می گذارد. عواملی مانند راندمان پنل، فناوری و سازنده همگی می توانند بر تولید انرژی تأثیر بگذارند. از این رو توصیه میشود پس از بررسی دقیق آنها را انتخاب کنید.

 زاویه و جهت نصب پنل‌های خورشیدی

جهت‌گیری و زاویه نصب ماژول‌های خورشیدی، عامل تعیین‌کننده در میزان انرژی تولیدی سیستم فتوولتائیک محسوب می‌شود. در نیم‌کره شمالی، از جمله ایران، جهت بهینه پنل‌ها برای بیشینه‌سازی تولید سالانه، معمولاً به سمت جنوب جغرافیایی است. زاویه بهینه نصب به عرض جغرافیایی محل وابسته است؛ برای بیشینه تولید سالانه، زاویه‌ای تقریباً برابر با عرض جغرافیایی محل پیشنهاد می‌شود. به‌عنوان مثال، در عرض جغرافیایی ۳۵ درجه، زاویه بین ۳۰ تا ۳۵ درجه بهینه است. در صورتی که هدف بیشینه تولید در فصل زمستان باشد، زاویه پیشنهادی برابر با عرض جغرافیایی به‌علاوه ۱۰ درجه، و برای بیشینه تولید در تابستان، برابر با عرض جغرافیایی منهای ۱۰ درجه خواهد بود. استفاده از سازه‌های قابل تنظیم که امکان تغییر زاویه پنل‌ها را در طول سال فراهم می‌کنند، می‌تواند راندمان کل سالانه سیستم را به‌طور محسوسی افزایش دهد.

 طول عمر و نرخ افت راندمان تجهیزات

ماژول‌های خورشیدی با کیفیت استاندارد، معمولاً دارای طول عمر مفید بین ۲۰ تا ۳۰ سال هستند. با گذر زمان، عملکرد آن‌ها دچار کاهش تدریجی می‌شود که با عنوان «نرخ افت راندمان» (Degradation Rate) شناخته می‌شود. این نرخ بسته به فناوری ساخت و شرایط محیطی بین ۰٫۳ تا ۰٫۸ درصد در سال متغیر است. به‌عنوان مثال، یک پنل با نرخ افت ۰٫۵٪ پس از ۲۵ سال، حدود ۸۷٪ از توان اولیه خود را تولید خواهد کرد. انتخاب پنل‌های دارای استانداردهای معتبر بین‌المللی (مانند IEC 61215 و IEC 61730) و بهره‌مندی از گارانتی‌های ۲۰ تا ۲۵ ساله، اطمینان بیشتری برای سرمایه‌گذاری بلندمدت فراهم می‌سازد.

 سیستم‌های جانبی و اینورتر

اینورتر به‌عنوان قلب سیستم فتوولتائیک، ولتاژ مستقیم (DC) تولیدی پنل‌ها را به ولتاژ متناوب (AC) قابل استفاده در مصارف خانگی یا تزریق به شبکه تبدیل می‌کند. کیفیت، راندمان، و قابلیت اطمینان اینورتر تأثیر مستقیم بر تولید کل انرژی دارد. علاوه بر راندمان تبدیل (که در اینورترهای مدرن بین ۹۶ تا ۹۸ درصد است)، ویژگی‌هایی مانند کلاس حفاظتی (IP)، تعداد ورودی‌های MPPT، محدوده دمای کاری، و سازگاری ولتاژی با آرایه پنل‌ها باید در انتخاب این تجهیز مورد توجه قرار گیرد. همچنین نگهداری دوره‌ای و به‌روزرسانی نرم‌افزاری اینورتر، نقش مهمی در حفظ راندمان سیستم ایفا می‌کند.

 آلودگی و عوامل محیطی خاص

عوامل محیطی می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی بر عملکرد سیستم‌های فتوولتائیک اثرگذار باشند. گرد و غبار، گرده گیاهان، رسوبات معدنی در مناطق صنعتی، و مه نمکی در مناطق ساحلی از جمله مهم‌ترین آلودگی‌ها هستند. این آلاینده‌ها با پوشاندن سطح ماژول، باعث کاهش جذب نور خورشید و افت راندمان می‌شوند. برای مناطق ساحلی، انتخاب پنل‌های دارای گواهی مقاومت در برابر مه نمکی (IEC 61701) و استفاده از اتصالات ضدخوردگی ضروری است. برنامه‌ریزی برای شست‌وشوی منظم پنل‌ها، ترجیحاً با آب بدون املاح و در ساعات خنک روز، مانع ایجاد شوک حرارتی و لکه‌های ناشی از رسوب نمک و مواد معدنی می‌شود.

نگهداری و نظافت

گرد و غبار ، کثیفی یا هر گونه آسیب به پنل های خورشیدی کارایی آن را کاهش می دهد. از این رو نگهداری صحیح و تمیز کردن منظم پنل های خورشیدی جهت تولید حداکثری انرژی بسیار مهم است.

نتیجه گیری:

با درک این عوامل و برداشتن گام‌هایی برای بهینه‌سازی، قرار دادن، انتخاب و نگهداری پنل‌های خورشیدی، صاحبان خانه و مشاغل می‌توانند تولید انرژی خود را به حداکثر برسانند و به پایداری بیشتری دست یابند.

جهت مشاوره خرید و استعلام قیمت، نصب و راه اندازی، راهنمایی، گارانتی و مشخصات فنی با کارشناسان دیزل صنعت تماس بگیرید. (۳۳۳۵۹۸۱۸ – ۰۴۱ )