معايير أختيار الواح الطاقة الشمسية الجيدة

معايير أختيار الواح الطاقة الشمسية الجيدة

 

كلنا يخرج الي الأسواق ليشتري أحتياجاته من أكل أو ملابس أو أجهزة كهربية أو حتي أجهزة الكترونية ...وغيرها. وبالطبع ليس بالضرورة ان تصطحب معك خبير أغذية وانت تشتري الأكل أو خبير في المنسوجات وانت تشتري ملابسك او خبير الكتورنيات وانت تختار هاتفك الجوال الجديد. فكل منا يعتمد في أختياره للسلعة المناسبة له علي عدة معايير تختلف هذه المعايير باختلاف نوع السلعة والمعيار الوحيد الثابت لكل السلع هو السعر.

في الحقيقة فان منتجات الطاقة الشمسية مثلها مثل باقي السلع فليس بالضرورة ان تكون متخصص في مجال الطاقة المتجددة حتي تستطيع ان تعرف كيف تشتري الألواح الشمسية الجيدة. فالامر أشبه بأنك تبحث مثلا عن لاب توب بأمكانيات معينة وسعر مناسب وتكون الشركة المصنعة له لها اسم جيد في السوق. هذا هو كل الأمر ببساطة..

في موضوع سابق بعنوان الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء كنا قد تحدثنا عن انواع الواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية يمكنك قراءته لكي تتفهم أكثر.

بالنسبة للشركات المصنعة لألواح الطاقة الشمسية فهي كثيرة جدا وتعتبر الصين هي أكبر الدول المحتكرة لهذا المجال علي مستوي العالم. وفي الحقيقة لا توجد شركة مصنعة لألواح الطاقة الشمسية عمرها يزيد عن 10 سنوات لذلك فأن خبرة الشركة ليس معيار ذو أهمية كبيرة وأنت تختار الواح الطاقة الشمسية كما أن معظم الشركات لا تنتج كل الأجزاء بمفردها ولكن تشتري أجزاء من شركات أخري وتقوم بتجميعها. يمكنك ان تقرأ في " أفضل الشركات المنتجة لالواح الطاقة الشمسية "
لذلك فأن الكتالوج الخاص بالألواح الشمسية وورقة البيانات والضمان يعتبروا هم المعايير الرئيسية التي تستطيع من خلالها تقييم جودة المنتج الذي انت بصدد شراؤه.بالطبع بعد ان تحدد نوع الواح الطاقة الشمسية التي ستحتاجها سواء كان متعدد الكريستالات او أحادي وموضوع الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء سيساعدك علي ذلك. 

ولكن السؤال هنا كيف تستطيع التقييم بناءا علي البيانات المتوفرة مع المنتج؟
الأجابة هي انك ستقوم بالبحث عن المعلومات التي سنزكرها الآن :

أولا:  سماحية القدرة المنتجة من الالواح الشمسية : production power tolerance

ببساطة فمثلا لو قلت لك أن لدينا لوح شمسي من شركة sharp "وهذه الشركة من أفضل الشركات في المجال" قدرة هذا اللوح الانتاجية هي 245 واط, فهل هذا يعني أن كل الألواح الشمسية الذي أخرجها خط الانتاج الموجود بالشركة بهذه القدرة الكهربية متطابقة تماما؟
بالطبع لا فقد تكون طاقتها الانتاجية أكبر من القيمة المكتوبة قليلا أو أقل قليلا وهنا يأتي دور السماحية. 
فمثلا لو ان اللوح الشمسي قدرته 245 واط والسماحية له +/- 5 فهذا يعني ان قيمته الانتاجية تترواح بين 240 الي 250
وهناك شركات لا تعطي سماحية بالقيمة السالبة مما يعني انها تضمن ان قيمة القدرة لا تقل عن القدرة الأسمية بل انها قد تزيد.
وبالتأكيد ستجد هذه المعلومة في ورقة بيانات لوح الطاقة الشمسية (solar panel datasheet)

ثانيا: ضمان الألواح الشمسية: Warranty 

يأتي في الصفحة الأولي ما يوصف لنا جودة الألواح الشمسية وهو كم سنوات الضمان التي سوف يتم تغطيتها للصناعة والأداء.
معظم الشركات المصنعة تقدم ضمان 10 سنوات علي عيوب الصناعة وضمان 25 سنة للأداء.

ومهم جدا ايضا ان تجد كلمة "linear" كما هو موجود في الصورة بالأعلي. ولكن ما اهمية هذه الكلمة؟

سنشرحها بمثال:

لو ان لدينا لوحين شمسيين 
اللوح الأول للطاقة الشمسية صيغة الضمان الخاصة به تقول : نحن نقدم ضمان 10 سنوات ضد عيوب الصناعة وضمان انتاج طاقة بنسبة 90% للسنوات العشر الاولي وضمان انتاج الطاقة بنسبة 80% لمدة 25 سنة من العمر الأفتراضي للوح الشمسي.
اللوح الثاني للطاقة الشمسية صيغة الضمان الخاصة به تقول : نحن نقدم ضمان منتج لمدة 10 سنوات ونقدم ايضا ضمان أداء خطي 90% للسنوات العشر الأولي ونسبة 80% لمدة 25 عاما.

فما هو الاختلاف بين المثالين؟

الشركة المصنعة للوح الشمسي الاول تضمن انه سيقوم بتغيير اللوح في حالة عيب الصناعة ( نفس ضمان أي منتج ) كما انه يضمن اذا قمت باختبار اللوح الشمسي الخاص بك بعد 10 سنوات من التشغيل ( او التسليم ) سوف تجد ان الأداء لم ينخفض أكثر من 10% واذا قمت بقياسه بعد 25 سنة فسوف تجد أن الأداء لم ينخفض أكثر من 20%.

وهذا الضمان يعني أنه من الممكن أن تقل كفاءة خرج اللوح الشمسي الي 90% في السنة الأولي وتظل تعمل لمدة 9 سنوات ب 90% من طاقتها الأسمية التي تعاقدت عليها. وهذا التدهور المبكر شائع جدا. ثم في السنة العاشرة يمكن ان تقل كفاءة خرج اللوح الشمسي الي 80%.

أما الشركة المصنعة للألواح الشمسية الثانية فأنها تقدم ضمان آداء خطي "Linear" وهذا يعني أن انتاج الطاقة الشمسية من اللوح الشمسي سوف تقل بنسبة لا تتعدي 1% سنويا ومن ثم سوف تزداد الاستفادة وسوف تعمل بصورة أكثر كفاءة وتنتج المزيد من الطاقة لمدة 25 عاما.

ونظرا لظاهرة التدهور المبكر الشائعة فأن بعض الشركات المصنعة تضمن الآداء للسنة الأولي فيقول مثلا: أن انتاج الطاقة سوف لا تقل أكثر من 3 - 5% لمدة سنة واحدة من تاريخ التسليم.

ثالثا : شهادات تصديق الواح الطاقة الشمسية : Certifications 

يجب ان تبحث عن شهادات تصديق IEC 61215 و IEC 61730 فستشير اليهم ورقة بيانات اللوح والشركات المصنعة وايضا اذا طلبت شهادات التصديق من المورد فسيقوم بتقديمها اليك. فيجب أن تنظر الي ان الوحدة المعتمدة لأحدث أصدارات مقبولة لهذه المعايير.

وشهادة IEC 61215 تصف متطلبات الجودة لالواح الطاقة الشمسية والاختبارات التي ينبغي تنفيذها من أجل تحديد الخصائص الميكانيكية والكهربية التي ترد في كتالوج اللوح الشمسي وهي ضرورية لظروف تشغيل المنتج.

أما شهادة IEC 61730 فهي تعرف متطلبات السلامة وتتكون من جزأين. ويحدد الجزء الأول مدي موافقة الواح الطاقة الشمسية لجوانب السلامة العامة مثل المسافة بين الأجزاء الموصلة الي الاطار وغيرها والجزأ الثاني يصف الاختبارات الخاصة بالالواح الشمسية.

فيجب ان يكون للوح الشمسي موافقة من الدرجة الأولي Class A للمواصفات القياسية IEC 61730 لتطبيق معيار الوصول غير المحدود unlimited access والجهد الخطر hazardous Voltage والنظم ذات الأخراجات الخطرة hazardous output والجهد الأعلي من 120 فولت تيار مستمر. 

رابعا: درجة الحرارة المتوسطة للتشغيل (NOCT (Nominal Operating Cell Temperature 

يتم قياس القيم الكهربائية الاسمية المعروضة في ورقة بيانات اللوح الشمسي عند 25 درجة مئوية.ولكن عندما تكون في الموقع فان الواح الطاقة الشمسية سوف تعمل عند درجات حرارة أعلي كثيرا حيث سينبغي قياس الآداء في ظروف مختلفة عن ظروف الأختبار القياسية وقياس درجة الحرارة التي سيصل اليها اللوح الشمسي في وضع الدائرة المفتوحة.

فأذا كانت NOCT في حدود (30 - 40 درجة مئوية ) فان لوح الطاقة الشمسية هو أكثر استقرارا وأكثر كفاءة في المناطق ذات الحرارة المعتدلة أغلب الوقت والألواح الشمسية الدارجة تحت قيم 48 - 47 NOCT هي أكثر كفاءة من الألواح ذات قيم أعلي من 55 والتي قد تكون الأسوأ الا اذا كانت مثبتة في صحراء حارة مثلا.

خامسا : المعامل الحراري لالواح الطاقة الشمسية (solar panel temperature coefficients)

في ورقة بيانات الواح الطاقة الشمسية سوف تجد الخصائص الحرارية 

ستجد فيها معاملات درجة الحرارة. أي الانحراف في خصائص لوح الطاقة الشمسية الكهروضوئية من الجهد والتيار والقدرة الكهربية مع زيادة درجة الحرارة.
وكما تري فالمعاملات الخاصة بالجهد والطاقة ذات قيم سلبية مما يعني ان الجهد في الواح الطاقة الشمسية والطاقة المنتجة تقل بارتفاع درجة حرارة الالواح الشمسية وستلاحظ ان معامل التيار ايجابي اي ان التيار الناتج يزداد مع الارتفاع في درجة الحرارة.

وما يهمك هنا هو أنخفاض الطاقة بزيادة درجة الحرارة فأنت تريد ان تعرف كم ستفقد من الطاقة عندما ترتفع درجة حرارة الخلية الشمسية فوق 25 درجة مئوية.

فمثلا :

لو كان معامل درجة الحرارة في الالواح الشمسية 0.48% فهذا يعني ان الطاقة القصوي تنخفض بنسبة 0.48 في المائة لكل درجة تزيد عن 25 درجة مئوية. ففي الصيف مثلا قد تكون درجة حرارة الواح الطاقة الشمسية في فترات الظهيرة 45 درجة مئوية وفي هذه الحالة فأن كمية الطاقة الكهربية المنتجة ستقل بنسبة يمكن حسابها كالآتي:

45 (درجة الحرارة الفعلية الآن مثلا ) - 25 (درجة الحرارة القياسية ) = 20 درجة مئوية زيادة عن درجة الحرارة القياسية

ثم تقوم بضرب هذه الدرجات الزيادة في معامل درجة الحرارة 20 * 0.48 = 9.6 ( تقريبا 10)

أي ان الطاقة المنتجة في هذه الحالة ستقل بنسبة 10%

وعلي العكس فمثلا لو كنا في فصل الخريف او الربيع او حتي الشتاء وكانت درجة حرارة اللوح الشمسي أقل من 25 درجة مئوية فان كمية الكهرباء التي تنتجها سوف تزيد في الواقع أعلي من الحد الأقصي لمستوي تصنيفها.

لذلك يجب ان تبحث عن الواح الطاقة الشمسية التي يكون معامل درجة الحرارة فيها منخفض قدر الامكان.
والواح الطاقة الشمسية الشائعة تكون بمعامل حرارة يترواح من 0.45 و 0.5 % . وسوف يكون من الأفضل لك لو وجدت لوح شمسي معامل الحرارة فيه 0.4% أو أقل خاصة وأننا في بلادنا العربية درجات الحرارة لدينا مرتفعة ومعامل الحرارة هذا هو احد أهم العوامل التي يجب ان نضغها في الاعتبار اثناء شرائنا لألواح الطاقة الشمسية.

وأخيرا أقول ان حصولك علي الواح الطاقة الشمسية ليس بالأمر المعقد فقط يجب ان تضع في أعتبارك هذه المعايير وانت تختاره وستجد انك تستطيع ذلك دون الحاجة لمتخصصين.

فكرة الموضوع من : مجلة عالم الطاقة المتجددة وكفائة الطاقة

-------------

المصدر

http://www.arabsolarenergy.com/2014/12/solar-panels_29.html