تقنية مبتكرة لقياس إنتاجية المنظومات الشمسية الكهروضوئية ثنائية الوجه
طور علماء كنديون طريقة جديدة لقياس كمية الطاقة الكهربائية الناتجة عن المنظومات الكهروضوئية ثنائية الوجه, على افتراض أنّ سطح الأرض المقابل لهذه الألواح أبيض اللون كالثلج أو الرمل لتسهيل التنبؤ بربح إضافي في الطاقة الكهربائية الناتجة يصل إلى 2% مقارنةً بالمعيار IEC.
تمكّن باحثون من مختبر Sunlab في جامعة أوتاوا من ابتكار تقنية جديدة لقياس إنتاجية الطاقة للمنظومات الكهروضوئية ثنائية الوجه, وأطلقوا عليها اسم الإشعاع الخلفي المتدرج Scaled Rear Irradiance (SRI), ليتم إضافته إلى بنود المعيار IEC لعام 2019.
وتعمل التقنية الجديدة SRI على تحسين قياسات IEC من خلال إجراء دراسة لتأثيرات الطيف على حسابات الإشعاع الجانبي للألواح ثنائية الوجه وتطبيقها بالنسبة لأنواع مختلفة من الأغطية الأرضية.
Image Source:CellPress
حيث قم الباحثون بنمذجة أداء لوح كهروضوئي سيليكوني ثنائي الوجه من النوع heterojunction (HJT), وفقاً لتقنية IEC للإضاءة ثنائية الوجه و باستخدام طريقة SRI, واختبر النظام من أجل عدّة أنواع من التغطية الأرضية كالتربة، والطوب الأحمر، والعشب الأخضر، وألواح السقف، والخرسانة، والرمل ، والعشب الجاف، والثلج, وقد تمّ تثبيت النظام على متتبع أفقي أحادي المحور على بعد 1.22 متر من الأرض في بولدر ، كولورادو ، الولايات المتحدة.
وقد بيّنت النتائج أنّه بالنسبة لقيمة الإشعاع الخلفي الذي تبلغ قيمته 200W/m2, فإنّ قياسات الـ IEC, لم تظهر فرق بين الأنواع المختلفة للتغطية الأرضية, بينما ظهرت فروق واضحة بين شروط التشغيل.
كما بيّنت النتائج أنّ تطبيق هذه الطريقة في المعايير الدولية للألواح ثنائية الوجه يمكن أن يساعد في التنبؤ بأداء هذه الألواح في الهواء الطلق بنسبة 2%, كما يمكن التنبؤ بمكاسب إنتاجية الطاقة في مواقع أخرى غير بولدر بخطأ أقل من 7%. ومن خلال استخدام هذه الطريقة يمكن مقارنة التقنيات ثنائية الوجه المختلفة وتعزيز أداء النظام من خلال تحسين التصميم الخاص بالغطاء الأرضي خلفها.
رابط المقالة العلمية
A general illumination method to predict bifacial photovoltaic system performance
