كيفية حساب قدرة الألواح الشمسية بالواط؟

كيفية حساب قدرة الألواح الشمسية بالواط ؟

يتكون نظام توليد الطاقة الشمسية المترددة من ألواح شمسية، ووحدات تحكم بالشحن، ومحولات، وبطاريات، بينما لا يشمل نظام توليد الطاقة الشمسية المستمرة محولات. ولضمان توفير الطاقة الكافية للحمل، من الضروري اختيار كل مكون وفقًا لقدرة الجهاز الكهربائي.

اليوم سأشرح لكم كيفية حساب قدرة اللوحة الشمسية.

لنأخذ مثالاً على ذلك: طاقة خرج تبلغ 100 واط، ونستخدمها لمدة 6 ساعات يومياً لشرح طريقة الحساب.

1. احسب أولاً عدد الواط/ساعة المستهلكة يومياً (بما في ذلك خسائر العاكس):

إذا كانت كفاءة تحويل العاكس 90% عندما تكون طاقة الخرج 100 واط، فإن طاقة الخرج المطلوبة فعليًا يجب أن تكون 100 واط / 90% = 111 واط؛ إذا تم استخدامه لمدة 5 ساعات في اليوم، فإن استهلاك الطاقة هو 111 واط * 5 ساعات = 555 واط ساعة.

2. احسب تكلفة اللوحة الشمسية:

وفقًا لوقت سطوع الشمس الفعال اليومي البالغ 6 ساعات، ومع الأخذ في الاعتبار كفاءة الشحن والفقد أثناء عملية الشحن، يجب أن تكون طاقة خرج اللوحة الشمسية 555 واط/6 ساعات/70% = 130 واط، 70% منها هي الطاقة الفعلية التي تستخدمها اللوحة الشمسية أثناء الشحن.

سيقوم مصنع الألواح الشمسية بتحديد معايير أداء الألواح الشمسية في ظل ظروف الاختبار القياسية في ورقة مواصفات المنتج: وتشمل بشكل عام تيار الدائرة القصيرة Isc؛ جهد الدائرة المفتوحة Voc؛ جهد نقطة الطاقة القصوى Vap؛ تيار نقطة الطاقة القصوى Iap؛ الطاقة القصوى Pmpp؛ كفاءة التحويل Eff، إلخ.

في ظل ظروف الاختبار القياسية، تكون العلاقة بين القدرة القصوى Pmpp وكفاءة التحويل كما يلي:

Pmpp = مساحة البطارية (م²) × 1000 (واط/م²) × الكفاءة

على سبيل المثال:

نوع المنتج | كفاءة التحويل (%) | الطاقة (واط)

بلورة مفردة 125*125 15 2.22855

بلورة مفردة 156*156 15 3.58425

متعدد البلورات 125*125 15 2.34375

متعدد البلورات 156*156 15 3.6504

وهل تعلم ما هي المكونات الرئيسية لنظام الخلايا الكهروضوئية؟

1. مصفوفة مربعة من وحدات الخلايا الكهروضوئية:   يتكون هذا النظام من وحدات خلايا شمسية (تُسمى أيضًا وحدات الخلايا الكهروضوئية) موصولة على التوالي والتوازي حسب متطلبات النظام. يقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية يتم إخراجها عند تعرضها لأشعة الشمس. وهو المكون الأساسي لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

٢. بطارية التخزين: تخزن الطاقة الكهربائية المولدة من مكونات الخلايا الشمسية، وتُطلق هذه الطاقة لتلبية احتياجات الأحمال من الطاقة عند نقص الإضاءة أو في الليل، أو عندما يتجاوز الطلب على الطاقة الطاقة المولدة من مكونات الخلايا الشمسية. وهي عنصر أساسي لتخزين الطاقة في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية. حاليًا، تُستخدم بطاريات الرصاص الحمضية بشكل شائع في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. أما في الأنظمة ذات المتطلبات الأعلى، فتُستخدم عادةً بطاريات الرصاص الحمضية المغلقة ذات صمامات التفريغ العميق، وبطاريات الرصاص الحمضية السائلة الماصة للسائل ذات التفريغ العميق، وغيرها.

3.   وحدة التحكم: تنظم وتتحكم في ظروف شحن وتفريغ البطارية، وتتحكم في خرج الطاقة من مكونات الخلايا الشمسية والبطارية إلى الحمل وفقًا لاحتياجاته من الطاقة. وهي الجزء الأساسي للتحكم في النظام بأكمله. مع تطور صناعة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، أصبحت وظائف وحدة التحكم أكثر قوة، وهناك توجه نحو دمج جزء التحكم التقليدي مع العاكس ونظام المراقبة. على سبيل المثال، تجمع وحدات التحكم من سلسلتي SPP وSMD من AES الوظائف الثلاث المذكورة أعلاه.

4.   العاكس: في نظام إمداد الطاقة الكهروضوئية الشمسية، إذا كان هناك حمل تيار متردد، يتم استخدام جهاز العاكس لتحويل طاقة التيار المستمر المولدة بواسطة وحدة الخلايا الشمسية أو طاقة التيار المستمر التي تطلقها البطارية إلى طاقة التيار المتردد المطلوبة.

يعتمد مبدأ عمل نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية على شحن البطارية بالطاقة الكهربائية المولدة من وحدة الخلايا الشمسية عبر وحدة التحكم تحت أشعة الشمس، أو تزويد الحمل بالطاقة مباشرةً عند الحاجة. بعد ذلك، تقوم البطارية بتزويد الحمل ذي التيار المستمر بالطاقة تحت تحكم وحدة التحكم. أما في حالة النظام الكهروضوئي المزود بحمل تيار متردد، فيلزم إضافة عاكس لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد. تتعدد تطبيقات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، لكن مبادئها الأساسية متشابهة.