من المستحسن أن يعرف أصحاب المنازل أكبر قدر ممكن من المعلومات حول الطاقة الشمسية قبل اتخاذ قرار تركيب الألواح الشمسية لمنازلهم.
على سبيل المثال، إليك سؤال رئيسي قد ترغب في الحصول على إجابة عنه قبل تركيب الألواح الشمسية: "كمية الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية؟" دعونا نتعمق في الإجابة.
كيف تعمل الألواح الشمسية؟
ارتفعت عمليات تركيب الألواح الشمسية السكنية من 2.9 جيجاوات في عام 2020 إلى 3.9 جيجاوات في عام 2021، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA)، وهي وكالة حكومية.
هل تعرف كيف تعمل الألواح الشمسية؟ ببساطة، تُنتج الطاقة الشمسية عندما تسطع الشمس على الألواح الكهروضوئية التي تُشكل نظام الألواح الشمسية. تُحوّل هذه الخلايا طاقة الشمس إلى كهرباء عند امتصاصها لأشعة الشمس. ينتج عن ذلك شحنات كهربائية تُؤدي إلى تدفق التيار الكهربائي. تعتمد كمية الكهرباء المُنتجة على عدة عوامل، سنتناولها في القسم التالي.
توفر الألواح الشمسية مصدراً متجدداً للطاقة، وتخفيضاً في فواتير الكهرباء، وتأميناً ضد ارتفاع تكاليف الطاقة، وفوائد بيئية، واستقلالاً في مجال الطاقة.
ما مقدار الطاقة التي يحتاجها المرءلوحة شمسيةينتج؟
ما مقدار الطاقة التي يمكن أن تنتجها الألواح الشمسية؟ يعتمد مقدار الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية يوميًا، والتي تُسمى أيضًا "الواط" وتُقاس بالكيلوواط/ساعة، على عوامل عديدة، مثل ساعات ذروة سطوع الشمس وكفاءة اللوح. تُنتج معظم الألواح الشمسية المنزلية ما بين 250 و400 واط، بينما يمكن للمنازل الأكبر حجمًا أن تُنتج ما يصل إلى 750-850 كيلوواط/ساعة سنويًا.
يُحدد مُصنّعو الألواح الشمسية إنتاج الطاقة الشمسية لمنتجاتهم بناءً على افتراض عدم وجود عوائق. ولكن في الواقع، تختلف كمية الطاقة الشمسية التي يُنتجها اللوح تبعًا لقدرته وعدد ساعات سطوع الشمس في موقع نظام الطاقة الشمسية في المنزل. استخدم معلومات المُصنّع كنقطة انطلاق لحساب احتياجات منزلك.
كيفية حساب عدد الواط ألوحة شمسيةمنتج
كم واطًا تُنتج لوحة الطاقة الشمسية؟ يُشير مصطلح "الواط" إلى كمية الطاقة المتوقعة من اللوحة في ظل ظروف مثالية من ضوء الشمس ودرجة الحرارة وغيرها. يمكنك حساب كمية الطاقة التي تُنتجها لوحة الطاقة الشمسية بضرب إنتاج الطاقة من اللوحة في عدد ساعات ذروة سطوع الشمس في منطقتك يوميًا.
كيلوواط ساعة (kWh) = (ساعات ضوء الشمس × واط) / 1000
بمعنى آخر، لنفترض أنك تتعرض لست ساعات من ضوء الشمس المباشر يومياً. اضرب ذلك في قدرة لوحة الشركة المصنعة بالواط، مثلاً 300 واط.
كيلوواط ساعة (kWh) = (6 ساعات × 300 واط) / 1000
في هذه الحالة، سيكون عدد الكيلوواط/ساعة المنتجة 1.8 كيلوواط/ساعة. بعد ذلك، احسب عدد الكيلوواط/ساعة سنويًا باستخدام الصيغة التالية:
(1.8 كيلوواط ساعة/يوم) × (365 يومًا/سنة) = 657 كيلوواط ساعة سنويًا
في هذه الحالة، سيولد خرج الألواح الشمسية لهذا اللوح المحدد 657 كيلوواط ساعة في السنة من الطاقة.
ما الذي يؤثر على كمية الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية؟
كما ذكرنا سابقاً، تؤثر عوامل عديدة على إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية، بما في ذلك حجم الألواح الشمسية، وساعات ذروة سطوع الشمس، وكفاءة الألواح الشمسية، والعوائق المادية:
- حجم الألواح الشمسية: يؤثر حجم الألواح الشمسية على كمية الطاقة الشمسية التي تنتجها. كما يؤثر عدد الخلايا الشمسية داخل اللوح على كمية الطاقة التي ينتجها. تحتوي الألواح الشمسية عادةً على 60 أو 72 خلية، وفي معظم الحالات، تنتج الألواح ذات 72 خلية كمية أكبر من الكهرباء.
- ساعات ذروة ضوء الشمس: تعتبر ساعات ذروة ضوء الشمس مهمة في إنتاج الطاقة الشمسية لأنها تساعدك على تحديد عدد ساعات ضوء الشمس المكثف التي تحصل عليها ويمكن أن تساعدك على تحديد كمية الكهرباء التي يمكن أن تنتجها الألواح الشمسية الخاصة بك.
- كفاءة الألواح الشمسية: تؤثر كفاءة الألواح الشمسية بشكل مباشر على إنتاج الطاقة الشمسية، لأنها تقيس كمية الطاقة الناتجة في مساحة سطح محددة. على سبيل المثال، تُصنف الألواح الشمسية إلى نوعين: "أحادية البلورة" و"متعددة البلورات". تستخدم الخلايا الشمسية أحادية البلورة السيليكون أحادي البلورة، وهو مادة رقيقة وفعالة. وتتميز هذه الخلايا بكفاءة أعلى لأن الإلكترونات المولدة للكهرباء تتحرك بحرية أكبر. أما الخلايا الشمسية متعددة البلورات، فعادةً ما تكون أقل كفاءة من الخلايا أحادية البلورة وأقل تكلفة. إذ يقوم المصنعون بصهر بلورات السيليكون معًا، مما يحد من حرية حركة الإلكترونات. تتراوح كفاءة الخلايا أحادية البلورة بين 15% و20%، بينما تتراوح كفاءة الخلايا متعددة البلورات بين 13% و16%.
- انعدام العوائق المادية: ما مقدار الطاقة التي يمكنك إنتاجها إذا كانت هناك أشجار كثيرة فوق منزلك أو عوائق أخرى؟ بطبيعة الحال، ستعتمد الإجابة على سؤال "ما مقدار الطاقة التي يمكن أن تولدها الألواح الشمسية؟" على كمية ضوء الشمس التي تصل إلى الألواح الشمسية.
تاريخ النشر: 24 نوفمبر 2022