میزان کاهش راندمان سالانه پنل های خورشیدی

میزان کاهش راندمان پنل‌ های خورشیدی می‌تواند به چندین دلیل رخ دهد. یکی از این دلایل تغییرات محیطی است. شرایط محیطی مانند آفتاب نوری ناپایدار، بارندگی‌های اوج، بادهای شدید و سرمای شدید می‌توانند باعث تغییرات در عملکرد و راندمان پنل‌های خورشیدی شوند.

راندمان پنل خورشیدی

راندمان پنل خورشیدی به نسبت انرژی تبدیل به انرژی می‌شود و معمولاً با «%» ذکر می‌شود. بر اساس اطلاعات موجود، راندمان پنل‌های خورشیدی در حال حاضر بین 15 تا 22 درصد است. برای قسمتی که پنل خورشیدی با متر مربع و با شرایط تابش 1000 وات انرژی الکتریکی را به طور مثال نشان می دهد، راندمان 00 درصد است.
فناوری پنل‌های خورشیدی در حال پیشرفت است و جستجو می‌شود تا راندمان آن‌ها را افزایش دهد. برخی از پنل‌های خورشیدی با راندمان بالاتر، مانند پنل‌های مونوکریستالی، می‌توانند بیش از 20 درصد از انرژی دریافتی را به الکتریسته تبدیل کنند. همچنین، راندمان بالا می‌تواند به کاهش مساحت نیروگاه‌های خورشیدی منجر شود، که این موضوع برای افزایش نیروگاه‌های خورشیدی مهم است.

مبنای محاسبه راندمان پنل خورشیدی

محاسبه راندمان پنل خورشیدی بر اساس انرژی تولید شده توسط پنل نسبت به توان تابش بر مساحت پنل است. به طور استاندارد، اگر پنل خورشیدی با 1 متر مربع و با شرایط تابش 10 وات بر صورت متر مربع 1000 وات انرژی الکتریکی را به ثابت تولید، دارای راندمان 100 درصد است. برای محاسبه سرانگشتی راندمان پنل خورشیدی، توان پنل خورشیدی را بر 1000 تقسیم می کند و سپس خورشید را بر مساحت پنل خورشیدی بر حسب متر مربع تقسیم می کند.

عوامل موثر بر میزان کاهش راندمان سالانه پنل های خورشیدی

برای میزان کاهش راندمان سالانه پنل‌های خورشیدی، عواملی وجود دارند که بر عملکرد آن‌ها تأثیر می‌گذارند که عبارتند از
تجمع آلای موجود بر روی پنل‌ها: تجمع آلا مانند گرد و غبار، شن و غیره می‌تواند باعث کاهش پنل‌های خورشیدی شود. این آلا می‌تواند بر روی خارج از منطقه سوخت برخی از سلول‌ها را محدود کنند و باعث کاهش انرژی نوری به انرژی شوند.
تغییرات در شرایط محیطی: شرایط محیطی مانند آفتاب نوری ناپایدار، بارندگی‌های اوج، بادهای شدید و سرمای شدید می‌توانند باعث تغییرات در عملکرد و راندمان پنل‌های خورشیدی شوند.
شدت تابش نور خورشید: با افزایش شدت تابش، انرژی تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی افزایش می‌یابد. اما این افزایش بازدهی تا جایی ادامه پیدا می‌کند که در بالاترین حد برق قرار دارد، خورشیدی باعث کاهش راندمان می‌ شود.
محیط: محیط یکی از عوامل تعیین کننده برای تولید الکتریسیته توسط پنل های خورشیدی است. فعالان حوزه انرژی خورشیدی از سیستم‌ها و روش‌های متعددی برای کنترل سطح پنل‌های خورشیدی و جلوگیری از کاهش راندمان آن‌ها استفاده می‌کنند.
تأثیر گرد و غبار: وجود گرد و غبار بر سطح پنل‌های خورشیدی می‌تواند به سطح آن‌ها و بازدهی آن‌ها تأثیر بگذارد. تأثیر گرد و غبار به نحوی که این ماده‌ها بر روی پنل تولید می‌شوند، سایز ذرات و چگالی آن‌ها وابسته هستند.
رطوبت: رطوبت به دو صورت می‌تواند بر عملکرد پنل‌های خورشیدی تاثیر بگذارد: رطوبتی که در هوا وجود دارد و رطوبتی که بر روی سطح پنل‌های خورشیدی به وجود می‌آید و در داخل پنل نفوذ می‌کند. رطوبت موجود در هوا می‌تواند باعث کاهش تابش مستقیم به سطح پنل‌های خورشیدی شود و در نتیجه جریان الکتریسیته تولید پنل‌ها و جریان اتصال کوتاه به‌ طرز چشمگیری کاهش پیدا کند.

آیا شرایط آب و هوایی خاصی وجود دارد که باعث میزان کاهش راندمان سالانه پنل های خورشیدی شود؟

بله، شرایط آب و هوایی خاصی وجود دارد که می تواند باعث میزان کاهش راندمان پنل های خورشیدی شود:
باد شدید: بادهای شدید می توانند به طور بالقوه پانل های خورشیدی را از بین ببرند یا به آنها آسیب بزنند، به خصوص اگر به طور ایمن نصب نشده باشند. پانل هایی که به درستی لنگر نمی زنند ممکن است شل شوند یا حتی به طور کامل از بین بروند.
دماهای شدید: هم دماهای بسیار بالا و هم دمای پایین می توانند بر عملکرد پنل های خورشیدی تأثیر بگذارند. قرار گرفتن طولانی‌مدت در دمای بالا می‌تواند باعث ایجاد استرس حرارتی و کاهش کارایی پانل‌ها در طول زمان شود. برعکس، دمای انجماد می تواند منجر به ترک خوردگی یا آسیب به سلول ها و سیم کشی پانل شود.
تگرگ: تگرگ می تواند آسیب قابل توجهی به پنل های خورشیدی وارد کند، به خصوص اگر تگرگ ها از نظر اندازه بزرگ باشند و با سرعت بالا به پنل ها برخورد کنند. این می تواند منجر به ترک، شکستن شیشه یا حتی خرابی کامل پانل شود.
بارش برف سنگین: در مناطقی با بارش برف سنگین، انباشته شدن برف روی صفحات خورشیدی می‌تواند کارایی آنها را کاهش دهد یا حتی باعث توقف تولید برق در آنها شود. علاوه بر این، وزن برف می‌تواند فشار بیش از حدی بر پانل‌ها و سیستم‌های نصب آن‌ها وارد کند و منجر به آسیب‌های ساختاری شود.
آلودگی اتمسفر: آلودگی هوا ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی می تواند مانع از رسیدن نور خورشید به صفحات خورشیدی شود و توانایی تولید انرژی آنها را کاهش دهد.
برای بهینه سازی عملکرد پنل خورشیدی در رابطه با شرایط آب و هوایی، توصیه می شود پانل ها را در مناطقی قرار دهید که حداکثر نور خورشید را دارند، از سایه درختان یا ساختمان ها خودداری کنید، پانل ها را از گرد و غبار و زباله تمیز نگه دارید، از سیستم های ردیابی خورشیدی استفاده کنید و از تهویه مناسب اطمینان حاصل کنید.

معایب میزان کاهش راندمان سالانه پنل های خورشیدی

میزان کاهش راندمان سالانه پنل‌های خورشیدی (پانل‌های PV) می‌تواند به چندین عامل اتفاق بیفتد. در زیر برخی از معایب احتمالی که می‌توانند به کاهش راندمان منجر شوند عبارتند از:
آسیب دیدگی: پنل‌ های خورشیدی ممکن است توسط عوامل محیطی مانند باد، باران، یخ یا آسیب ببیند که باعث کاهش عملکرد آن‌ ها می‌شود.
هوا: هوا می‌تواند باعث کاهش راندمان پنل‌های خورشیدی شود. برخی از هواها می‌توانند در عملکرد پنل‌های خورشیدی تأثیر منفی داشته باشند.
نگهداری ناکافی: نگهداری مناسب و به درستی انجام شده توسط مرکز تولید خورشیدی مهم است. نگهداری نامناسب می‌تواند باعث کاهش عملکرد و راندمان‌های خورشیدی شود.
تغییرات در شرایط مورد نیاز: تغییرات در جهت نور خورشیدی یا تغییرات در شرایط آب و هوا می‌تواند باعث کاهش پنل‌ های خورشیدی شود.
عوامل دیگر: عواملی مانند فشار آسمانی می‌تواند باعث کاهش راندمان پنل‌های خورشیدی شود.
برای جلوگیری از کاهش راندمان، می‌توان از راه‌هایی مانند استفاده از مواد ضد آسیب برای محافظت از پنل‌ها، استفاده از سیستم‌های تصفیه هوا و دمای هوا به پنل‌ ها استفاده کرد.

روش های افزایش میزان راندمان سالانه پنل های خورشیدی

برای افزایش راندمان سالانه پنل‌های خورشیدی، روش هایی وجود دارد از جمله:
تغییر فناوری سلول خورشیدی: تولیدکننده ها با تغییر فناوری ساخت سلول خورشیدی، بازده آن‌ها را افزایش می‌دهند. مثلاً سلول‌ های مونوکریستال به دلیل خلوص سیلیکن پایه دارای راندمان نسبت به پلی کریستال‌ها هستند. همچنین فناوری‌های جدید مانند سلول‌های نیمه Halfcell یا فناوری پرک به شدت باعث افزایش بازده پنل خورشیدی می‌شود.
بهینه‌سازی نیروگاه خورشیدی: پنل‌های خورشیدی با راندمان بالا می‌تواند باعث کاهش مساحت نیروگاه خورشیدی شود. برای مثال، افزایش راندمان پنل‌ها تا 22 درصد می‌تواند مساحت نیروگاه را به میزان اقتصادی‌تری اشغال کند.
استفاده از سیستم‌های خورشیدی در کشاورزی : انرژی خورشیدی می‌تواند برای تولید حرارت و برق در کشاورزی استفاده شود. برای مثال، در کشاورزی برای گرم کردن آب مصرفی و خشک کن‌های محصولات از این سیستم گرمایشی خورشیدی کمک می‌گیرند.
استفاده از پمپ‌های خورشیدی: پمپ‌های خورشیدی بدون باتری هستند و هزینه‌های تعویض باتری را در طول زمان، بنابراین توجیه اقتصادی دارند و می‌توانند به صورت روزانه و در زمان آفتاب روشن شوند.

سخن پایانی

برای جلوگیری از میزان کاهش راندمان پنل های خورشیدی، توصیه می‌شود که پنل‌های خورشیدی را به طور منظم تنظیم کنید، به ویژه در مواقعی که تابش نوری کمتر است یا در محیط بالاست. همچنین، کاهش استفاده از برق و استفاده از سیستم‌های اطلاعاتی برای مدیریت بهتر از انرژی خورشیدی می‌تواند به کاهش استفاده از پنل‌های خورشیدی کمک کند.