خوارزمية مبتكرة للتنبؤ بأخطاء منظومات الطاقة الشمسية الكهروضوئية

Image Source:Romênia Vieira,2020

طوّر باحثون من Forschungszentrum Jülich GmbH في ألمانيا خوارزمية جديد مبتكرة تتيح إمكانية كشف و قياس ضعف الأداء في منظومات الطاقة الشمسية الكهروضوئية, والتي تعتبر كبديل لتحليل نسبة الأداء القياسي (standard Performance Ratio (PR)), و التي تحدد العلاقة بين الاستطاعتين الناتجتين الفعلية و النظرية للمنظومة الشمسية الكهروضوئية.

تستخدم هذه النظرية منظومة شمسية كهروضوئية مرجعية باستطاعة خرج عظمى كمرجع للقياس, حيث يتم قياس خرج المنظومة الشمسية الكهروضوئية التي يراد تحديد أداءها كنسبة من القيمة المقابلة لها في السلسلة المرجعية, وتسمى القيمة الناتجة بالنسبة المرجعية الذاتية Self-Referencing ratio (SR), والتي تتطلب بيانات الإشعاع الشمسي لحسابها.

و يمكن من خلال هذه الخوارزمية تحديد الفروقات التي يمكن أن تحدث بحسب موقع الألواح و تدهور و تضرر مكونات عناصر منظومة الطاقة الشمسية الكهروضوئية, حيث أنها تتيح عمليات الفحص والمقارنة لكل هذه المكونات من ألواح و عواكس ومصفوفات وسلاسل ومحولات. كما يمكن التنبؤ وتحديد الفواقد في نواتج أحد السلاسل و تحديد السلاسل ذات الأداء الضعيف, وذلك دون الحاجة إلى إضافة بيانات جديدة حول الطقس.

Image Source: Claudia Buerhop

صورة توضيحية لحجم التطابق بين الأماكن التي تم تحديدها عبر الخوارزمية المطورة (على اليمين) و عبر  طريقة المسح الحراري (على اليسار) للمنظومة الشمسية

وقد أثبت الباحثون فاعلية خوارزميتهم باختبارها على منظومة طاقة شمسية كهروضوئية بقدرة 9 ميجاوات تمّ تركيبها في العام 2011 وهي تتألف من عواكس ثلاثية الطور و 1719 سلسلة من الألواح, و قد استخدموا التصوير بالأشعة تحت الحمراء و تحليل الجهد لتأكيد نتائجهم.

وقد نشر الباحثون نتائج دراستهم لدى مجلة Progress in Photovoltaics تحت عنوان:

“Assessment of string performance using self-referencing method in comparison to performance ratio”

فرصة تدريبية في مجال الطاقة الشمسية