هل تحتاج الألواح الشمسية إلى ضوء الشمس المباشر؟

تمتص الألواح الشمسية جزيئات الضوء من أشعة الشمس المعروفة بالفوتونات وتحولها إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام. ضوء الشمس المباشر هو الأكثر كفاءة، لكن بعض الجزيئات تصل إلى الألواح حتى عندما يكون هناك ضوء غير مباشر. الألواح الشمسية لا تحتاج بالضرورة إلى ضوء الشمس المباشر لتعمل، حيث يمكن تحويل الضوء غير المباشر، المنتشر والمنعكس إلى طاقة.

لوح شمسي بقدرة 50 واط يمكنه العمل في مجموعة متنوعة من ظروف الطقس، بما في ذلك الضباب، الغيوم، المطر والثلج!

كما يمكنك أن تتخيل، كمية الطاقة المولدة عندما يكون ضوء الشمس محدودًا بهذه الطريقة تكون منخفضة جدًا – ربما 10% فقط من الطاقة المنتجة في ضوء الشمس المباشر.

كم من ضوء الشمس يحتاج اللوح الشمسي؟

كمية ضوء الشمس التي يحتاجها اللوح الشمسي ليعمل بأفضل أداء تحددها عوامل مختلفة:

ما هي أفضل زاوية سقف للألواح الشمسية؟

يوضح الجدول أدناه الفرق في مستويات الإشعاع (ساعات الذروة الشمسية) في لاس فيغاس بالمقارنة بين الألواح المسطحة مقابل زاوية ميل 54 درجة:

الإشعاع الشمسي حسب الشهر في لاس فيغاس، نيفادا (كيلوواط ساعة/م2/يوم - والمعروفة أيضًا بساعات الذروة الشمسية)
	يناير	فبراير	مارس	أبريل	مايو	يونيو	يوليو	أغسطس	سبتمبر	أكتوبر	نوفمبر	ديسمبر
مسطح	2.83	3.64	5.18	6.50	6.73	7.36	7.62	6.22	5.41	4.29	3.14	2.17
54 °	4.63	5.11	6.32	6.70	6.74	6.33	6.27	6.06	6.15	5.85	4.99	4.48

في فصل الشتاء، يمكن للألواح المائلة أن تولد تقريبًا ضعف الطاقة عندما تكون مائلة مقارنة بتركيبها بشكل مسطح.

كقاعدة عامة، أفضل زاوية ميل لأي موقع في أشهر الصيف هي خط عرض الموقع ناقص 15 درجة، وفي الشتاء زائد 15 درجة.

كيف يؤثر الإشعاع الشمسي على الألواح الشمسية؟

الإشعاع الشمسي، أو كمية طاقة الشمس، هو بلا شك العامل الأكبر الذي يؤثر على توليد الطاقة الشمسية. يختلف حسب الموقع عبر العالم ويمكن أن تكون الفروقات كبيرة – انظر الجدول أدناه:

المدينة	شيكاغو، إلينوي	لندن، المملكة المتحدة	غلاسكو، المملكة المتحدة	هيوستن، تكساس	سان فرانسيسكو، كاليفورنيا
الإشعاع (ساعات ذروة الشمس)	4.043	2.374	1.860	4.253	5.699

تولد مجموعة الألواح الشمسية في سان فرانسيسكو طاقة تزيد 3 مرات عن نظام طاقة مماثل في غلاسكو، المملكة المتحدة. شيكاغو لديها متوسط إشعاع شمس ذروة يبلغ 4 ساعات.

هل يهم اتجاه الألواح الشمسية؟

الاتجاه يعني الاتجاه الذي تواجهه الألواح. أفضل اتجاه في نصف الكرة الشمالي هو الجنوب تمامًا، والأسوأ هو الشمال تمامًا. (في نصف الكرة الجنوبي، الأمر معكوس!)

ومع ذلك، بسبب زوايا معظم الأسطح وتأثير ضوء الشمس المنتشر، فإن الانخفاض في إنتاج الطاقة بسبب الاتجاه ليس كبيرًا كما قد تعتقد.

تتعرض الألواح الشمسية المواجهة للشمال لانخفاض في الإنتاج بنسبة 16% إلى 20%، بينما تشهد الألواح المواجهة للشرق أو الغرب انخفاضًا بحوالي 15%.

ما الذي يؤثر على إنتاجية الألواح الشمسية؟

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على إنتاج الطاقة لنظام الألواح الشمسية.

يتم تصنيف الألواح من قبل المصنعين وفقًا لشروط الاختبار القياسية (STC). من بين أمور أخرى، تحدد هذه الشروط إنتاجية اللوح عند إشعاع 1000 كيلوواط ساعة/متر مربع ودرجة حرارة 25 درجة مئوية.

بشكل أساسي، هذه هي ظروف مختبرية مثالية ونادرة الحدوث في الحياة الواقعية.

في الواقع، يحتوي نظام الطاقة الشمسية التجاري أو المنزلي على العديد من الخسائر، بعضها ناتج عن تصميم النظام نفسه، في حين يمكن تقليل البعض الآخر بواسطة المستخدم.

تُظهر الإنفوجرافيك أدناه تفاصيل 10 خسائر رئيسية في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية.