الطاقة الشمسية من أسرع مصادر الطاقة المتجددة نموًا في العالم. سواء كنت تخطط لتركيب نظام طاقة شمسية منزلي أو إدارة مشروع إضاءة تجاري، فإن فهم كيفية حساب إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية أمر بالغ الأهمية لتصميم النظام ووضع ميزانيته. سيرشدك هذا الدليل إلى الخطوات الرئيسية والعوامل المؤثرة.
1. الصيغة الأساسية لحساب الطاقة الشمسية
الصيغة العامة هي:
قوة الإخراج (وات) = قوة اللوحة × ساعات الشمس × عدد الألواح × كفاءة النظام
لحساب الطاقة المنتجة يوميا (بالكيلووات في الساعة):
الناتج اليومي (كيلوواط/ساعة) = (إجمالي الواط × ساعات الشمس × الكفاءة) ÷ 1000
مثال:لديك 10 ألواح شمسية بقدرة 300 وات لكل منها، ويحصل موقعك على 5 ساعات شمس يوميًا:
- إجمالي القدرة الكهربائية = 10 × 300 = 3000 واط
- الناتج اليومي = (3000 × 5 × 0.80) ÷ 1000 = 12 كيلوواط ساعة/يوم (بافتراض كفاءة 80%)
2. ما هي ساعات الذروة الشمسية؟
تشير ساعات ذروة سطوع الشمس إلى عدد الساعات المكافئة يوميًا عندما يبلغ متوسط الإشعاع الشمسي ١٠٠٠ واط/م². ويختلف هذا العدد باختلاف المنطقة:
- كاليفورنيا: حوالي 5.5 ساعات/يوم
- المملكة المتحدة: حوالي 3 ساعات/يوم
- الهند: ~5.5–6 ساعات/يوم
يمكنك العثور على القيم المحلية باستخدام أدوات مثلPVWatts، أو NASA POWER، أو Google Project Sunroof.
3. عوامل كفاءة النظام
لا يتحول ضوء الشمس بالكامل إلى طاقة قابلة للاستخدام. تحدث الخسائر بسبب:
- كفاءة العاكس (عادةً 90-95%)
- الأوساخ أو التظليل أو زوايا الميل غير الصحيحة
- مقاومة الأسلاك
- درجات الحرارة المحيطة العالية
تتراوح كفاءة النظام النموذجية من 75% إلى 85%.
4. عوامل أخرى تؤثر على الإنتاج
- زاوية واتجاه التثبيت:يُعد التوجه نحو الجنوب مثاليًا في نصف الكرة الشمالي.
- الطقس والفصول:تؤدي الأيام الغائمة وأشهر الشتاء إلى خفض الإنتاج.
- تدهور اللوحة:تفقد الألواح ما يقرب من 0.5-0.8% من كفاءتها سنويًا.
5. إنتاج الطاقة اليومي والشهري والسنوي
لتقدير الإنتاج على المدى الطويل:
- شهريا:الإنتاج اليومي × 30
- سنوي:الإنتاج اليومي × 365
على سبيل المثال: 12 كيلووات ساعة/اليوم ينتج عنها حوالي 360 كيلووات ساعة/الشهر وحوالي 4380 كيلووات ساعة/السنة.
6. الأدوات الموصى بها
- حاسبة الطاقة الكهروضوئية (من NREL)
- مُقدِّر الطاقة الشمسية من SolarReviews
- مشروع Google Sunroof (الولايات المتحدة فقط)
7. لماذا يُعد هذا الأمر مهمًا لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية؟
بالنسبة لإضاءة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية والأنظمة خارج الشبكة، فإن الحسابات الدقيقة للطاقة ضرورية من أجل:
- مطابقة سعة البطارية
- ضمان الإضاءة الليلية المتسقة
- التعامل مع الأيام الغائمة وتخزين الطاقة
نصيحة:قم بزيادة سعة اللوحة لديك بنسبة 20% على الأقل لتفادي الخسائر والتدهور المستقبلي.
الأسئلة الشائعة: الأسئلة الشائعة
- س1: ما مقدار الطاقة التي يولدها لوح الطاقة الشمسية النموذجي يوميًا؟
- تنتج لوحة طاقة شمسية بقوة 300 واط تحت 5 ساعات ذروة الشمس حوالي 1.2 إلى 1.5 كيلووات ساعة في اليوم.
- س2: كيف يمكنني أن أعرف عدد ساعات الشمس التي تحصل عليها منطقتي؟
- استخدم الأدوات المتوفرة عبر الإنترنت مثل PVWatts أو خرائط الطاقة الشمسية المحلية للحصول على ساعات الذروة الشمسية في موقعك.
- س3: هل تعمل الألواح الشمسية في الأيام الغائمة؟
- نعم، ولكن الإنتاج ينخفض بنسبة 60-80% اعتمادًا على كثافة السحابة.
- س4: ما هي كمية الطاقة التي يمكن أن تنتجها 10 ألواح في عام واحد؟
- بافتراض 1.2 كيلووات ساعة/يوم/لوحة، فإن 10 ألواح تنتج حوالي 4380 كيلووات ساعة/سنة.
- س5: ما الفرق بين الواط والكيلوواط في الساعة؟
- يقيس الواط الطاقة في لحظة ما، بينما يقيس الكيلوواط/ساعة الطاقة على مدار الوقت.
نبذة عن شركة قوانغدونغ كوينينغ لتكنولوجيا الإضاءة المحدودة
تأسست في عام 2013،شركة قوانغدونغ كوينينغ لتكنولوجيا الإضاءة المحدودةمتخصصة في إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية، وإضاءة الحدائق بالطاقة الشمسية، وأنظمة إضاءة LED، والألواح الكهروضوئية، وحلول الطاقة المحمولة، وأنظمة تخزين الطاقة. منتجاتنا حاصلة على شهادات ISO 9001، وTÜV، وCE، وUL، وBIS، وغيرها، مما يضمن جودة موثوقة لمشاريعنا العالمية.
نحن نقدم حلول الطاقة الشاملة للإضاءة الذكية والبنية التحتية للطاقة الشمسية، مما يساعد الشركات والحكومات على تقليل البصمة الكربونية وتكاليف الطاقة.
