| یکی از مهمترین چالش ها در حین بهره برداری نیروگاه های فتوولتائیک ، سایه افکنی بر روی پنل ها ناشی از عوارض مجاور مانند درخت ، ساختمان ، گرد و خاک و سایر موارد یا عوارض داخلی مانند سایه آرایه های فتوولتائیک بر روی همدیگر به دلیل عدم طراحی مناسب یا کمبود فضای مورد نیاز جهت نصب پنل می باشد. |
مبانی تئوری عملکرد پنل خورشیدی
هر پنل کریستالی ( مونو یا پلی ) از تعدادی سلول تشکیل شده است که با یکدیگر به صورت سری متصل میباشند. تعدادی از این سلولهای سری با سلولهای سری مجاور به صورت موازی متصل میشوند و در نهایت یک ماژول فتوولتائیک متشکل از تعدادی سلول سری و موازی تشکیل میشود . میتوان هر سلول را به عنوان یک منبع جریان مدل کنیم که به تناسب شرایط محیطی میزان جریان آن متغیر خواهد بود. نمای معادل شده یک ماژول فتوولتائیک نمونه با 4 شاخه موازی که هر کدام دارای 6 سلول فتوولتائیک میباشند در تصویر 1 نمایش داده شده است.

تصویر 1 : نمای معادل شده یک ماژول فتوولتائیک نمونه با 4 شاخه موازی

تصویر 2 : مدار معادل ماژول در حالتی که سلول 3 دچار سایه افکنی شده است
رفتار یک پنل خورشیدی در برابر سایه چگونه است؟
در شرایط عادی ، هر یک از سلول ها به تناسب میزان نور و دمای محیط ، جریانی را تولید و به شاخه اصلی تزریق می کند . جریان کل ماژول از مجموع جریان شاخه ها تشکیل می شود . از آنجاییکه سلول ها با یکدیگر سری می باشند ، جریان معادل هر شاخه با جریان تک تک سلول ها برابر است .
در صورتیکه به دلیل تغییر در تابش سطح سلول ها ، میزان جریان تولیدی سلول ها متفاوت باشد ، جریان کمترین سلول به عنوان جریان آن شاخه لحاظ می شود . در نتیجه در صورت کاهش تابش خورشید بر روی یک سلول ناشی از سایه افکنی عوارض ، جریان آن سلول و نهایتا جریان شاخه ای که سلول در آن قرار دارد به شدت کاهش می یابد . بنابراین در حالیکه صرفا یک سلول تحت تاثیر سایه افکنی قرار گرفته است ، اما در عمل بخش قابل توجهی از ظرفیت پنل کاسته خواهد شد.
اما دیگر مشکل برخواسته از سایه افکنی ایجاد نقطه داغ بر روی پنل فتوولتائیک می باشد. در زمان سایه افکنی ، سلول به جای تواید جریان تبدیل به یک مقاومت مصرف کننده توان می شود . در شکل 2 مدار معادل ماژول فتوولتائیک تصویر 1 در زمانیکه بر روی سلول شماره 3 سایه ای قرار گرفته است مشاهده می شود.
چنانچه از شکل 2 مشخص است ، به دلیل قرار گیری سایه بر روی سلول شماره 3 ، این سلول از منبع تولید کننده جریان به یک مقاومت مصرف کننده توان تبدیل شده است . با عبور جریان شاخه از این مقاومت ، توان قابل ملاحظه ای متناسب با مجذور جریان در این سلول تلف می شود. اتلاف این توان با تولید گرما همراه شده و در صورت تداوم وجود سایه بر روی پنل با افزایش نقطه ای دمای سلول و نهایتا معدوم شدن پنل همراه خواهد بود . در نیروگاه های فتوولتائیک ، جهت شناسایی نقاط داغ ، پنل ها با استفاده از دوربین ترموویژن مورد بازبینی قرار می گیرند.
برچسب ها :
درآمدهای نیروگاه های خورشیدی خانگی و هزینههای آن
متقاضیانی بسیاری هستند که برای سرمایهگذاری جهت احداث نیروگاه خورشیدی خانگی مردد هستند. سوالی که در ذهن همه این متقاضیان ایجاد میشود این است که برای احداث یک نیروگاه خورشیدی خانگی چه میزان هزینه باید کرد، چه میزان درآمد خواهند داشت و چه میزان از این درآمد را باید در حین بهرهبرداری از نیروگاه صرف هزینههای تعمیرات و نگهداری نیروگاه…
مزایای ماژولهای فتوولتائیک 5 باسباری (5BB)
سلولهای خورشیدی از نوارهای مستطیل شکل نازکی که بر جلو و پشت یک سلول خورشیدی چاپ شده اند تشکل شده است. این نوارهای فلزی باسبار نامیده میشوند و برای اهداف متعددی من جمله برای هدایت جریان DC تولیدی توسط سلول تعبیه شدهاند. غالبا باسبارهای سلول خورشیدی با استفاده از مس روکش شده با نقره ساخته میشوند. روکش نقره ای برای…
زیباترین سلولهای خورشیدی که از طبیعت الهام گرفته شده اند
سلولهای خورشیدی ارگانیک (آلی) معمولاً نسبت به سلولهای خورشیدی سیلیکونی کم بازدهتر هستند. اما هنوز هم بازاری برای آنها وجود دارد – و آنها زیبا و هیجان انگیز هستند. شیمیدانان NTNU با نوعی سلول خورشیدی کار میکنند که به آن سلول خورشیدی ارگانیک گفته میشود ، با فرآیندی ساخته شده است که باعث میشود آنرا نسبت به رنگ حساس کند.…
راهنمای انتخاب صحیح باتری در سیستم های برق خورشیدی
صرفا داشتن یک سیستم فتوولتائیک ممتاز کفایت نمیکند. مخصوصا اگر سیستم شما به شبکه برق متصل نمی باشد، شما به جایی نیاز دارید تا بتوانید انرژی تولیدی پنل ها را در آن ذخیره کنید. داشتن باتری های با اطمینان بالا به شما کمک خواهند کرد تا انرژی که پنلهای شما در طول روز تولید میکنند را ذخیره نمایید. همچنین اگر…
پنل های خورشیدی کریستالی یا فیلم نازک؟
انتخاب نوع و تکنولوژی پنل خورشیدی برای احداث نیروگاه خورشیدی متصل به شبکه و جدا از شبکه بسیار حائز اهمیت است. مخصوصا در ایران به دلیل تنوع اقلیم و وجود ساختارهای متفاوت آب و هوایی، این نکته از اهمیت مضاعفی برخوردار می باشد و اگر در انتخاب تکنولوژی پنل ها دقت نشود، نه تنها شاخص های اقتصادی طرح به چالش…
الزامات فنی در سمت DC نیروگاه های فتوولتائیک
اهمیت قسمت DC یک نیروگاه فتوولتائیک برای همه متخصصین نیروگاههای خورشیدی واضح است. هر چند در عمل به ندرت این موضوع به درستی برای سرمایهگذاران و مالکان این نیروگاهها توضیح داده شده است. اهمیت بخش DC نیروگاهها وقتی دوچندان می شود که بدانیم بیشترین ریسکها و مخاطرات حین نصب و بهرهبرداری از این نیروگاهها در سمت DC رخ میدهد. در…
پنل های فتوولتائیک کم بازده یا پربازده؟
همه ما به دفعات واژه بازدهی پنل خورشیدی را شنیدهایم. به عبارتی اگر قصد خرید پنل خورشیدی داشته باشیم، اولین فاکتوری که برایمان جذاب است واژه بازدهی خواهد بود. اما آیا بازدهی یک پنل به اندازه سایر مشخصات آن شامل جریان، ولتاژ و … اهمیت دارد یا خیر؟ تعریف بازدهی پنل خورشیدیبازدهی پنل عبارت است از نسبت انرژی تولیدی پنل…
آیا پایان عمر سلول های خورشیدی سیلیکونی نزدیک است؟
چرا توسعه پرووسکایتها اهمیت دارد؟سلیکون سالهاست در صنعت برق خورشیدی بوده است- چنانچه بنزین در صنعت خودرو بوده است: یک عنصر اساسی که بدون آن صنعت خورشیدی وجود نخواهد داشت. اما اکنون چالشهایی وجود دارند تا تغییراتی در موادی که این صنعت را تشکیل دادهاند را پربازده تر از قبل کند و بتواند جایگزین سلولهای خورشیدی سیلیکونی کنند. پرووسکایت ها…
افزایش بازدهی سلول از طریق تبدیل حرارت تلف شده به نور
سلولهای خورشیدی که نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کنند بخش کلیدی تکنولوژی مدرن به شمار می روند اما یک ویژگی بد انها هنوز قابل تحمل نیست. آنها به اندازه کافی پر بازده نیستند- بیشتر نوری که آنها جذب میکنند به شکل حرارت تلف میشود. در نتیجه، بازدهی متوسط یک سلول خورشیدی معمولی بین 11 تا 22 درصد می…
سلولهایی که همزمان الکتریسیته و آب شیرین تولید میکنند
یک تکنولوژی کلیدییک تجهیز پیچیده که از گرمای تلف شده سلولهای حورشیدی برای تصفیه آب استفاده میکند. این تجهیز میتواند روزی زندگی صدها میلیون نفر را در سرتاسر جهان تغییر دهد. این دو منبع (آب و انرژی ) رفاه ما را تامین میکنند. اما برای 780 میلیون نفر در سرتاسر جهان دسترسی به آب سالم والکتریسیته دایمی وجود ندارد. از…













