نظراً لتعرض الألواح الشمسية لعوامل متعددة، فإنها تتعرض لأشكال مختلفة من التلف، مما يؤثر على إنتاجها من الطاقة. في هذه المدونة، سنناقش أسباب تدهور الألواح الشمسية وكيفية تحسين متانتها وأدائها.
ما هو تدهور الألواح الشمسية؟
إنه يشير إلى انخفاض تدريجي في إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية. مع مرور الوقت، ربما لاحظتَ أن الألواح عالية الجودة عادةً ما تتدهور بسبب عوامل خارجية مختلفة، مثل الطقس والتعرض للأشعة فوق البنفسجية ومشاكل الصيانة العادية. هناك أسباب مختلفة لذلك. أنواع التدهور مثل التدهور المرتبط بالعمر، والتآكل، والشقوق الدقيقة، وغيرها، مما يؤثر على أداء الألواح الشمسية. علاوة على ذلك، قد يحدث تدهور ميكانيكي وكيميائي أيضًا. لذا، قبل الاستثمار في نظامك الشمسي، قارن بين الإيجابيات والسلبيات ثم اتخذ قرارك. يعتمد العمر الافتراضي للألواح الشمسية على المواد الخام، ومعايير الجودة أثناء الإنتاج، والشركة المصنعة.
عادةً ما تغطي ضمانات هذه الألواح حوالي 25 عامًا من الخدمة، ومع الصيانة والعناية المناسبتين، تستمر الألواح الشمسية في أداء جيد يتجاوز هذه المدة. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن هذه الألواح لا يمكن أن تكون فعّالة بنسبة 100% طوال عمرها الافتراضي، إذ تتراجع كفاءتها تدريجيًا، وتقل قدرتها على تسخير الطاقة الشمسية وإنتاج الطاقة المطلوبة.
ما هو معدل تدهور الألواح الشمسية؟
معدل تدهور الألواح الشمسية هو السرعة التي تشهد بها انخفاضًا في إنتاج الطاقة في اللوح الشمسي. متوسط معدل تدهور الألواح الشمسية هو ١٢٪ سنويًا.هذا يعني أن إنتاج الكهرباء من الألواح الشمسية سينخفض بنسبة 0.5% سنويًا. لذا، مع نهاية عمرها الافتراضي (20-30 عامًا)، ستشهد الألواح الشمسية انخفاضًا في توليد الطاقة بنسبة تتراوح بين 12% و15% تقريبًا. علاوة على ذلك، تتوفر ألواح شمسية في السوق بمعدل تدهور منخفض يصل إلى 0.25%، مما يضمن أداءً أفضل على المدى الطويل.
يمكن أن يتأثر السعر بعدة عوامل، مثل المناخ، ونوع الوحدة الشمسية، وجودة المكونات الأخرى، مثل الزجاج الشمسي وإطار الألومنيوم. إذا اخترت لوحة شمسية مصنوعة من مواد رديئة الجودة، فمن المرجح أن يتعطل نظامك ويتلف. يُرجى ملاحظة: لتجنب أي ضرر، فإن التثبيت الصحيح أمر بالغ الأهمية مع التعامل الدقيق. يجب وضع اللوحة الشمسية بشكل صحيح مع مراعاة زاوية تثبيتها المثالية. بالإضافة إلى ذلك، تُعد الصيانة الدورية ضرورية للتحكم في معدل التلف، مما يُطيل عمرها الافتراضي. كما يجب الحفاظ على اللوحة الشمسية نظيفة من الغبار والحطام، والتأكد من سلامة التوصيلات والمكونات.
لذلك، عند شراء الألواح الشمسية، من المهم أن يكون لديك فهم جيد لمعدل تدهور الألواح الشمسية المتوسط حتى تتمكن الألواح الشمسية الخاصة بك من تحقيق الأداء الأمثل.
اقرأ أيضا: ما هي الآثار الجانبية الصحية لألواح الطاقة الشمسية؟
ما الذي يسبب تدهور الألواح الشمسية؟
ولمعرفة سبب تدهور الألواح الشمسية، ألقي نظرة أدناه:
1. التحلل الناجم عن الضوء (LID)
يشير LID إلى نوع التدهور الذي يحدث في الساعات الأولى من التعرض لأشعة الشمس. قد يؤدي هذا التعرض إلى انخفاض في الأداء يصل إلى 10% خلال الشهر الأول. ويحدث ذلك بسبب وجود مركب بورون-أكسجين معيب في الرقاقة المستخدمة أثناء إنتاج الخلايا الكهروضوئية.
2. التدهور المُستحث المحتمل (PID)
PID هو نوع من التدهور بسبب الجهد والحرارة والرطوبةعند توصيل عدة ألواح في مصفوفة شمسية، قد يُفعّل الجهد السالب مُعرِّض PID في الخلية الشمسية. هذا يُعيق تدفق الإلكترونات ويُقلل من إنتاج اللوح الشمسي للكهرباء. نتيجةً لتسرب الجهد، قد يُؤثر مُعرِّض PID بشكل كبير على الأداء العام للنظام. مع مرور الوقت، قد ينتشر مُعرِّض PID إلى الخلايا الشمسية الأخرى، مُحوِّلاً إياها إلى اللون الأسود، مما يُؤدي إلى انخفاض تدريجي في إنتاج الطاقة.
3. الشقوق الدقيقة
يُعدّ تكوّن الشقوق الدقيقة على سيليكون الخلايا الشمسية عاملًا شائعًا لتدهور الألواح الشمسية. تحدث الشقوق الدقيقة غالبًا بسبب عملية الدورة الحراريةيؤدي ذلك إلى تمدد وانكماش متكررين نتيجةً لاختلاف درجات الحرارة. وهذا يؤدي إلى تكوّن شقوق قد تؤدي في النهاية إلى انهيار التوصيلات الكهربائية داخل اللوحة، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاج الطاقة.
4. تغير لون الألواح الشمسية
غالبًا ما يُرى تغير اللون، وخاصةً الصبغة البنية أو الصفراء، على الألواح بسبب وجود أسيتات فينيل الإيثيل (EVA)يحدث هذا التغير في اللون نتيجة تفاعلات كيميائية داخل اللوحة، والتي قد تحدث نتيجة سوء التخزين والتداول. يؤثر هذا التغير في اللون على غشاء EVA والطبقة الخلفية، مما قد يسبب تآكلًا وتلفًا إضافيًا للخلايا.
5. التدهور المرتبط بالعمر
مع مرور الوقت، أصبحت الألواح الشمسية تتحلل بشكل طبيعي بسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية، والظروف الجوية السيئة، والعوامل البيئية. الأمطار الغزيرة، وتساقط الثلوج، ودرجات الحرارة المرتفعة، والملوثات هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على معدل التحلل ويزداد سنويًا. هذه العوامل تسبب تصلب السيليكون، وتآكل الإطار، وتلوث الخلايا، وتكوين شقوق دقيقة. بالإضافة إلى هذه المشكلة، تحدث تفاعلات داخل مكونات أشباه الموصلات المستخدمة في الخلايا. هذا يمكن أن يؤدي إلى تأثير التظليل مما يقلل من كفاءة التحويل للألواح الشمسية التي تقوم بتحويلها فعليًا إلى طاقة كهربائية.
لتقليل التلف وضمان الأداء الأمثل للألواح الشمسية، من الضروري شراء ألواح عالية الجودة، والتأكد من تركيبها بشكل صحيح، وإجراء صيانة دورية. بهذه الطريقة، يمكن إطالة عمر نظام الطاقة الشمسية، والحفاظ على كفاءته طوال فترة استخدامه. لمعرفة كيفية إطالة عمر نظام الألواح الشمسية بالتفصيل، يُرجى الاطلاع على الدليل التالي.
انظر أيضا: فهم مواصفات الألواح الشمسية وكيفية قراءتها
ماذا يمكنني أن أفعل لإطالة عمر نظام الطاقة الشمسية الخاص بي؟
أنت تعلم بالفعل أسباب تدهور الألواح الشمسية. لذا، لضمان أداء أفضل لنظامك الشمسي على المدى الطويل، هناك عدة إجراءات يمكنك اتخاذها.
1. استثمر في الألواح الشمسية عالية الجودة
من الضروري الاستثمار في ألواح عالية الجودة مصممة لامتصاص الظروف الجوية السيئة وأقل عرضة للتلف مع مرور الوقت. لذلك، كمستثمر، عليك إجراء بحث شامل قبل اختيار نظام الطاقة الشمسية المناسب.
2. تركيب الألواح الشمسية بشكل صحيح
يجب أن يتم التركيب الصحيح للألواح الشمسية بواسطة متخصصين ذوي خبرة حتى تكون الألواح تم تركيبه بشكل صحيح وموضعة ل أقصى قدر من التعرض لأشعة الشمس. للحصول على أقصى قدر من ضوء الشمس، يمكنك أيضًا ضبط الزاوية وتغييرها على مدار العام، مما يؤدي إلى تحسين إنتاج الطاقة.
اقرأ أيضا: هل يمكنني تركيب الألواح الشمسية الخاصة بي في ماساتشوستس؟
3. افحص نظامك بانتظام
الفحص الدوري يطيل عمر النظام الشمسي. اكتشاف أي أخطاء محتملة في مرحلة مبكرة، يجب إصلاحها فورًا بواسطة فنيين مؤهلين. اطلب من فنيّك فحص الرفوف المترهلة، والأسلاك المكشوفة، والشقوق، والأجزاء المكسورة من اللوحة. لذا، يُفضّل إجراء فحص دوري لتحديد المشكلة وإصلاحها لتجنب أي مضاعفات أخرى.
4. حافظ على نظافة الألواح
الحفاظ على نظافة الألواح الشمسية أمرٌ بالغ الأهمية لإطالة عمرها الافتراضي. أزل الغبار والأوساخ والحطام منها بانتظام. يزيد من قدرته على امتصاص ضوء الشمسيمكن التنظيف باستخدام فرشاة ناعمة أو قطعة قماش مع رذاذ خفيف من الماء. مع ذلك، يُرجى مراجعة إرشادات الشركة المصنعة وتجنب استخدام مواد كاشطة قد تُلحق الضرر بالألواح.
5. تثبيت بطارية احتياطية
يُمكن أن يُساعد دمج بطارية احتياطية في نظام الطاقة الشمسية لديك على إطالة عمره الافتراضي. وهذا أيضًا يحسن كفاءته الشاملة ويسمح لك بتخزين الطاقة الزائدة. وهو مفيد جدًا خلال فترات انخفاض ضوء الشمس أو انقطاع التيار الكهربائي. لذا، فإن تركيب بطارية احتياطية يمكن أن يمنع التحميل الزائد للنظام الشمسي مما يعزز أدائه العام.
6. فكر في استخدام مُركّزات الطاقة الشمسية
بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام مُركز الطاقة الشمسية تحسين تحويل الطاقة وتقليل الهدر. تزيد مُركّزات الطاقة الشمسية من كفاءة الألواح الشمسية بتركيز المزيد من ضوء الشمس عليها، مستفيدةً من نسبة أعلى من ضوء الشمس المُتاح.
لذلك، تُعد الصيانة والتركيب الصحيح واستخدام مكونات عالية الجودة أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أداء الألواح الشمسية على المدى الطويل. علاوة على ذلك، تُعد عمليات الفحص الدورية ضرورية للكشف عن المشكلات ومعالجتها فورًا واتخاذ التدابير اللازمة لمنع التلف المفرط، مثل استخدام بطاريات احتياطية وترتيب الألواح بزاوية صحيحة. باتباع هذه التدابير، يمكنك إطالة عمر نظامك الشمسي بشكل ملحوظ وتحقيق عوائد مناسبة على استثمارك.
باختصار، يُؤدي تدهور الألواح الشمسية إلى انخفاض تدريجي في كفاءة وحدات الطاقة الكهروضوئية نتيجةً لشيخوخة الخلايا، والظروف البيئية، ومعامل التناسب التكاملي التكاملي (PID)، والتأثيرات الحرارية. يجب معالجة هذه المشكلات للحفاظ على أداء أنظمة الطاقة الشمسية على المدى الطويل.
