هل تحتاج الألواح الشمسية إلى ضوء الشمس المباشر؟

تمتص الألواح الشمسية جزيئات الضوء من أشعة الشمس المعروفة بالفوتونات وتحولها إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام. تعتبر أشعة الشمس المباشرة الأكثر كفاءة، ولكن بعض الجزيئات ستصل إلى الألواح حتى عندما تكون هناك أشعة شمس غير مباشرة. لا تتطلب الألواح الشمسية بالضرورة أشعة الشمس المباشرة لتعمل، حيث يمكن تحويل أشعة الشمس غير المباشرة والمشتتة والمنعكسة إلى طاقة.

يمكن للوحة الطاقة الشمسية 50 واط العمل في مجموعة متنوعة من ظروف الطقس، بما في ذلك الضباب، والسحب، والمطر، والثلج!

كما يمكنك أن تتخيل، فإن كمية الطاقة المولدة عندما يتم تقييد ضوء الشمس بهذه الطريقة تكون منخفضة جداً - ربما 10% من الطاقة المنتجة في ضوء الشمس المباشر.

كم كمية ضوء الشمس التي يحتاجها اللوح الشمسي؟

تحدد كمية ضوء الشمس التي يحتاجها اللوح الشمسي للعمل بشكل مثالي بواسطة عوامل مختلفة:

ما هو أفضل زاوية سقف للألواح الشمسية؟

الجدول أدناه يوضح الفرق في مستويات الإشعاع (ساعات الشمس القصوى) في لاس فيغاس بالمقارنة ألواح مسطحة ضد عنوان لـ 54 درجة:

الإشعاع الشمسي حسب الشهر لمدينة لاس فيغاس، نيفادا حسب الشهر (كيلوواط ساعة/متر مربع/يوم - والمعروفة أيضًا بساعات الذروة الشمسية)
	يناير	فبراير	مارس	أبريل	يمكن	يونيو	يوليو	أغسطس	سبتمبر	أكتوبر	نوفمبر	ديسمبر
مستوي	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 درجة	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 أن تولد الألواح المائلة طاقة تزيد تقريبًا عن ضعف الطاقة التي تولدها عند تثبيتها بشكل مسطح.

كقاعدة عامة، فإن أفضل زاوية ميل لأي موقع في أشهر الصيف هي خط عرض الموقع -15 درجة و +15 درجة في الشتاء.

كيف يؤثر الإشعاع الشمسي على الألواح الشمسية؟

الإشعاع، أو كمية طاقة الشمس، هو بلا شك أكبر عامل يؤثر على توليد الطاقة الشمسية. إنه يختلف حسب الموقع في جميع أنحاء العالم ويمكن أن تكون الفروقات كبيرة - انظر الجدول أدناه:

مدينة	شيكاغو،	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 الطاقة الشمسية في سان فرانسيسكو طاقة تزيد بمقدار 3 مرات عن نظام الطاقة المماثل في غلاسكو، المملكة المتحدة. تتمتع شيكاغو بمتوسط الإشعاع الشمسي في الولايات المتحدة البالغ 4 ساعات ذروة شمسية.

هل يهم اتجاه الألواح الشمسية؟

تعني الاتجاهات أي اتجاه تواجهه الألواح. أفضل اتجاه في نصف الكرة الشمالي هو الجنوب تمامًا، والأسوأ هو الشمال تمامًا. (في نصف الكرة الجنوبي، الأمر عكس ذلك!)

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

تتعرض الألواح الشمسية التي تواجه الشمال لانخفاض في الإنتاج يتراوح بين 16% إلى 20%، بينما الألواح التي تواجه الشرق أو الغرب تشهد عادة انخفاضًا بحوالي 15%.

ما الذي يؤثر على إنتاجية الألواح الشمسية؟

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

تُقيَّم الألواح من قبل الشركات المصنعة وفقًا لظروف الاختبار القياسية (STC). من بين أمور أخرى، تحدد إنتاجية اللوح عند إشعاع قدره 1000kWh/m2 عند درجة حرارة 25 درجة مئوية.

بشكل أساسي، هذه هي ظروف مختبر مثالية ونادرة جدًا في الحالات الواقعية.

في الواقع، يحتوي نظام الطاقة الشمسية التجاري أو المنزلي على العديد من الخسائر، بعضها مرتبط بتصميم النظام، بينما يمكن تقليل البعض الآخر من قبل المستخدم.

تظهر المعلومات البيانية أدناه تفاصيل 10 خسائر رئيسية في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية.