ما هي كمية الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية؟

• ما مقدار الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية؟ دليل شامل لإنتاج الطاقة الشمسية

مقدمة

مع تزايد الاهتمام بالطاقة المتجددة، أصبحت الألواح الشمسية خيارًا شائعًا لأصحاب المنازل والشركات الذين يتطلعون إلى تقليل بصمتهم الكربونية وتكاليف الطاقة. والسؤال الشائع الذي يطرحه كثير من الناس هو "ما مقدار الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية؟". وفهم هذا أمر بالغ الأهمية لتقييم جدوى تركيب الألواح الشمسية وتعظيم فوائدها. في هذه المقالة، سنوضح العوامل التي تؤثر على إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية، مما يساعدك على تقدير مقدار الكهرباء التي يمكنك توليدها بالطاقة الشمسية.

ما الذي يحدد كمية الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية؟

تعتمد كمية الكهرباء التي يمكن أن تنتجها الألواح الشمسية على عدة عوامل. وفيما يلي المتغيرات الرئيسية التي تؤثر على إنتاج الألواح الشمسية:

1. كفاءة اللوحة

تشير كفاءة الألواح الشمسية إلى نسبة ضوء الشمس التي يمكنها تحويلها إلى كهرباء قابلة للاستخدام. تولد الألواح ذات الكفاءة الأعلى المزيد من الكهرباء من نفس كمية ضوء الشمس مقارنة بالنماذج ذات الكفاءة المنخفضة. عادةً ما يكون نطاق كفاءة الألواح الشمسية الحديثة من 15% إلى 22%، مع كون الألواح الأعلى تكلفة أكثر ولكنها تنتج طاقة أكبر.

2. حجم الألواح الشمسية

يلعب حجم الألواح الشمسية دورًا مهمًا في كمية الكهرباء التي تولدها. تتمتع الألواح الأكبر بمساحة سطح أكبر لامتصاص ضوء الشمس، وبالتالي يمكنها إنتاج المزيد من الطاقة. يبلغ حجم معظم الألواح الشمسية السكنية حوالي 1.6 متر × 1 متر، بسعة 300 إلى 400 واط لكل منها. كلما كان حجم التركيب أكبر، زادت الكهرباء التي يمكنك توليدها.

3. الموقع والتعرض لأشعة الشمس

تعتمد كمية ضوء الشمس التي تتلقاها الألواح الشمسية على موقعك الجغرافي ووقت السنة وظروف الطقس المحلية. المناطق التي تتعرض لمزيد من ضوء الشمس، مثل تلك الأقرب إلى خط الاستواء، ستولد المزيد من الكهرباء مقارنة بالمناطق ذات الغطاء السحابي المتكرر أو ساعات النهار الأقصر. على سبيل المثال، يمكن للألواح الشمسية في المواقع المشمسة مثل أريزونا أو كاليفورنيا أو إسبانيا إنتاج طاقة أكبر بكثير من تلك الموجودة في المناطق الشمالية ذات أشعة الشمس الأقل.

4. إمالة وتوجيه الألواح

يمكن أن تؤثر الزاوية التي يتم بها تركيب الألواح الشمسية على كفاءتها. يجب وضع الألواح بحيث تتاح لها أقصى قدر من التعرض لأشعة الشمس، ومن الأفضل أن تكون مواجهة للجنوب في نصف الكرة الشمالي (الشمال في نصف الكرة الجنوبي) وبزاوية إمالة مثالية بناءً على خط العرض الخاص بك. يضمن التركيب المناسب أن تلتقط الألواح أكبر قدر من ضوء الشمس طوال اليوم، مما يحسن من توليد الطاقة بشكل عام.

5. التظليل والعوائق

يمكن أن يؤدي التظليل الناتج عن الأشجار أو المباني أو الهياكل الأخرى إلى تقليل كمية ضوء الشمس التي تصل إلى الألواح الشمسية بشكل كبير. حتى التظليل الجزئي يمكن أن يخفض إنتاج الطاقة بنسبة تصل إلى 20% أو أكثر. من المهم اختيار موقع للتركيب يتجنب التظليل أثناء ساعات الذروة من ضوء الشمس لضمان أقصى إنتاج للطاقة.

6. ظروف الطقس

يلعب الطقس دورًا مهمًا في أداء الألواح الشمسية. فبينما تعمل الألواح الشمسية بشكل أفضل في الأيام المشمسة، إلا أنها لا تزال قادرة على توليد الكهرباء في الأيام الملبدة بالغيوم، وإن كان ذلك بمعدل أقل. وفي المتوسط، يمكن للألواح الشمسية إنتاج حوالي 10-25% من أقصى إنتاج لها في ظل ظروف غائمة. وفي الطقس الممطر أو الثلجي، قد ينخفض الأداء بشكل أكبر، لكن الألواح ستظل قادرة على توليد بعض الكهرباء.

7. كفاءة العاكس

العاكس مسؤول عن تحويل الكهرباء المستمرة (DC) التي تولدها الألواح الشمسية إلى كهرباء متناوبة (AC)، والتي تستخدم لتشغيل معظم الأجهزة المنزلية. يمكن أن تؤثر كفاءة العاكس بشكل طفيف على إجمالي الكهرباء المولدة بواسطة النظام الشمسي. عادةً ما تتمتع العاكسات عالية الجودة بتصنيف كفاءة يبلغ 95% أو أعلى، مما يعني أن جزءًا صغيرًا فقط من الطاقة يُفقد أثناء التحويل.

ما هو متوسط كمية الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية؟

الآن بعد أن تناولنا العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء الألواح الشمسية، فلنلق نظرة على بعض الأرقام العامة. في المتوسط، ستولد لوحة شمسية واحدة بقوة 300 واط حوالي:

• 1.2 إلى 1.5 كيلو وات في الساعة يوميًا في الظروف المثالية (اعتمادًا على الموقع والطقس).
• 360 إلى 450 كيلو وات في الساعة سنويًا (مرة أخرى، اعتمادًا على عوامل مثل الموقع والميل والتظليل).

بالنسبة لنظام الطاقة الشمسية السكني النموذجي الذي يحتوي على 20 لوحة، كل منها مصنف بقدرة 300 واط، فإن السعة الإجمالية للنظام ستكون:

• 6000 واط (6 كيلو واط) ، أو 6000 واط × 4-5 ساعات من ذروة ضوء الشمس يوميًا .
• هذا من شأنه أن يولد 24 إلى 30 كيلو وات في الساعة يوميًا وتقريبا 7,300 إلى 10,900 كيلو وات ساعة سنويًا .

عادة ما تكون هذه الكمية من الكهرباء كافية لتشغيل منزل متوسط، والذي يستهلك عادة حوالي 10 آلاف كيلووات ساعة سنويا.

إنتاج الألواح الشمسية حسب الموقع

فيما يلي تفصيل تقريبي لإنتاج الطاقة السنوي لنظام الألواح الشمسية بقدرة 5 كيلووات بناءً على مواقع جغرافية مختلفة:

• الأماكن المشمسة (على سبيل المثال، كاليفورنيا، أريزونا): 7000 إلى 8000 كيلو وات في الساعة سنويًا.
• المواقع المعتدلة (على سبيل المثال، تكساس، فلوريدا): 5000 إلى 6000 كيلو وات في الساعة سنويًا.
• الأماكن المليئة بالغيوم (على سبيل المثال، شمال غرب المحيط الهادئ، المملكة المتحدة): 3000 إلى 4000 كيلووات ساعة سنويًا.

تعظيم إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية

للحصول على أقصى استفادة من الألواح الشمسية لديك وتعظيم توليد الكهرباء:

1. قم بالتثبيت في مكان مشمس وخالٍ من العوائق مع الحد الأدنى من التظليل.
2. تأكد من الإمالة والتوجيه المناسبين للحصول على أقصى قدر من التعرض لأشعة الشمس.
3. استخدم الألواح ذات الكفاءة العالية للحصول على إنتاج أفضل للطاقة.
4. فكر في الاستثمار في نظام تخزين الطاقة (البطاريات الشمسية) لتخزين الطاقة الزائدة لاستخدامها في الليل أو خلال الفترات الغائمة.

الخاتمة

تعتمد كمية الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية على عوامل مثل كفاءة اللوحة وحجمها وموقعها والطقس وجودة التركيب. في المتوسط، يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية السكنية توليد ما بين 3000 و10000 كيلووات ساعة من الكهرباء سنويًا، اعتمادًا على هذه المتغيرات. من خلال تحسين التركيب واختيار المعدات المناسبة، يمكنك زيادة إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية والاستفادة الكاملة من الطاقة الشمسية.