ماهي أنسب المواقع لاستغلال توجيه الألواح الشمسية بشكل عمودي (شرق-غرب)

Next2Sun©

قام مجموعة من الباحثين من جامعة توركو في فنلندا ((University of Turku  والجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا (NTNU – Norwegian University of Science and Technology) بعمل دراسة لتقييم إمكانية استغلال توجيه الألواح الشمسية ثنائية الوجه بشكل رأسي (شرق-غرب) في مشاريع الطاقة الشمسية في قطاعات مختلفة و في البلدان الواقعه في  في خطوط العرض العليا. حيث توصلت النتائج إلى أن تثبيت الألواح الشمسية ثنائية الوجه بشكل عمودي أو ما يمكن تسميته شرق-غرب يجعلها منافس قوي من ناحية التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) للمشاريع التي يتم استخدام الألواح أحادية الوجه والموجودة في نفس الموقع.

ويوضح الباحثون أن استخدام الألواح الشمسية ثنائية الوجه والذي يتم تركيبها بشكل عمودي في المشاريع السكنية والتجارية تعد حلاً مناسبًا لهذه الشريحة من المستهلكين خصوصا عند عدم توفر المساحات الشاسعة لتغطية جزء من الأحمال خلال فترة النهار. (شاهد الصورة)

Sami,Elsevier2022©

تصماميم مختلفة لإمكانية استغلال تثبيت الألواح الشمسية الكهروضوئية ثنائية الوجه

و من خلال التحليل ونتائج المحاكاة الذي قام بها الباحثون ، تبين أن الألواح الشمسية الكهروضوئية ثنائية الوجه لديها قدرة على جمع المزيد من الإشعاع أكبر من الألواح الشمسية أحادية الوجه في خطوط العرض العليا والمناطق الصحراوية شبه الاستوائية ، بالإضافة إلى معظم مناطق أوروبا الوسطى. (شاهد الصورة في الأسفل حيث يشير اللون الأسود إلى الأماكن التي تكون فيها تكلفة إنتاج الكهرباء باستخدام هذا النوع من التثبيت أقل في التكلفة من الألواح الشمسية التقليدية والمثبتة نحو الجنوب.

Sami,Elsevier2022©

خريطة توضح أين يمكن أن تنتج لألواح الشمسية الكهروضوئية ثنائية الوجه المثبتة عموديا طاقة كهربائية أكثر من الألواح الشمسية أحادية الوجه على مستوى العالم (المناطق باللون الأسود).

الأمر الذي يتطلب إلى المزيد من الجهود في التفكير الإبداعي للمشاريع مختلفة تستخدم الألواح الشمسية الكهروضوئية ثنائية الوجه المثبتة عموديا في مباني مختلفة و باستخدامات متعددة (كما هو ظاهر في الصورة في الأعلى) لكي يتم تحقيق الحد الأدنى من استخدام الأرض والحد الأدنى من الحاجة إلى هياكل دعم وتثبيت . بل ومن الممكن تقديم تصاميم تتضمن دمج استخدام الألواح الشمسية ثنائية الوجه المثبتة عموديا في واجهة المباني و الألواح الشمسية أحادية الوجه الموجه نحو الجنوب (مثبتة بشكل أفقي بزاوية ميل محددة حسب الموقع) وذلك بهدف تحقيق إنتاجية من الألواح الشمسية بشكل شبه مستقر طول فترة النهار خصوصا في فترات الصباح الباكر وفي اخر النهار. ( شاهد الصورة في الأسفل).

Sami,Elsevier2022©

يظهر الخط باللون الأحمر إنتاجية اللوح الشمسي ثنائي الوجه والمثبت بزواية ميل محددة بينما يظهر اللون الأزرق اللوح الشمسي أحادي الوجه والمثبت بزاوية ميل محددة وفي مقابل ذلك يظهر الخط الأسود في الرسم البياني إنتاجية اللوح الشمسي ثنائي الوجه والمثبت بشكل عمودي حيث يظهر أنه هو الأكثر اتساعا في بداية وانتهاء وقت الإنتاج مقارنة باللألواح السابقة

إن هذا التقييم يقدم صورة واضحة عن إمكانية استخدام هذه التصاميم في المباني و المواقع القريبة من شبكات التوزيع منخفضة الجهد ودمجه في الشبكات بسعات كبيرة. وبالتالي يمكن أن يحقق استقرار في الشبكة أعلى كونه يحقق توافق بين ذروة الإنتاج والطلب على الكهرباء في هذه المباني لفترة أطول خلال النهار و بالتالي يساهم في تقليل الحاجة إلى بدائل وحلول للحفاظ على توازن الشبكة بل والاستغناء عن المعالجات التي تتم مثل زيادة إنتاج مولدات الغاز أو استيراد الكهرباء من الشبكات المجاورة خلال فترة أول النهار واخر النهار.

رابط المقالة العلمية للتحميل و الاطلاع

Benefits of bifacial solar cells combined with low voltage power grids at high latitudes