معمع التطور السريع لتوزيع الطاقة الكهروضوئية، يزداد عدد الأسطح المُزودة بالطاقة الكهروضوئية، لتصبح موردًا صديقًا للبيئة لتوليد الطاقة. يرتبط توليد الطاقة من نظام الطاقة الكهروضوئية ارتباطًا مباشرًا بعائدات الاستثمار، وينصبّ تركيز الصناعة بأكملها على تحسين توليد الطاقة في النظام.
1. الفرق في توليد الطاقة للأسقف ذات الاتجاهات المختلفة
كما نعلم جميعًا، يختلف استقبال الألواح الكهروضوئية لأشعة الشمس باختلاف اتجاهاتها، لذا فإن توليد الطاقة في الأنظمة الكهروضوئية واتجاهها مرتبطان ارتباطًا وثيقًا. وفقًا للبيانات، على سبيل المثال، في المنطقة الواقعة بين خطي عرض 35 و40 درجة شمالًا، يختلف الإشعاع الذي تستقبله الأسطح ذات الاتجاهات والسمت المختلفة: بافتراض أن توليد الطاقة للسقف المواجه للجنوب هو 100، فإن توليد الطاقة للأسقف المواجهة للشرق والغرب حوالي 80، ويمكن أن يصل الفرق في توليد الطاقة إلى حوالي 20%. مع تغير زاوية الميل من الجنوب إلى الشرق والغرب، سينخفض ​​توليد الطاقة.
بشكل عام، تتحقق أعلى كفاءة لتوليد الطاقة في نصف الكرة الشمالي مع اتجاه جنوبي مثالي وزاوية ميل مثالية. ومع ذلك، عمليًا، وخاصةً في أنظمة الطاقة الكهروضوئية الموزعة، نظرًا لظروف تصميم المبنى وحدود مساحة الموقع، غالبًا ما يتعذر تركيب وحدات الطاقة الكهروضوئية في أفضل اتجاه وزاوية ميل. وقد أصبح تعدد اتجاهات المكونات أحد أبرز مشاكل توليد الطاقة في أنظمة الطاقة الكهروضوئية الموزعة على الأسطح، لذا فإن كيفية تجنب فقدان توليد الطاقة الناتج عن تعدد الاتجاهات أصبحت مشكلة أخرى في تطوير هذه الصناعة.
2. "تأثير اللوحة القصيرة" في الأسقف متعددة الاتجاهات
في نظام العاكس الخيطي التقليدي، تُوصل الوحدات على التوالي، وتتأثر كفاءة توليد الطاقة فيها بـ"تأثير اللوحة القصيرة". عند توزيع سلسلة من الوحدات على اتجاهات متعددة للسقف، فإن انخفاض كفاءة توليد الطاقة لإحدى الوحدات سيؤثر على توليد الطاقة لسلسلة الوحدات بأكملها، مما يؤثر بدوره على كفاءة توليد الطاقة في اتجاهات متعددة للسقف.
يعتمد العاكس الصغير على تصميم الدائرة المتوازية الكاملة، مع وظيفة تتبع نقطة الطاقة القصوى المستقلة (MPPT)، والتي يمكنها القضاء تمامًا على "تأثير اللوحة القصيرة" وضمان أن كل وحدة تعمل بشكل مستقل وأن توليد الطاقة لا يؤثر على بعضها البعض، بالمقارنة مع نظام العاكس السلسلة التقليدي، في نفس الظروف، يمكنه توليد 5٪ ~ 25٪ طاقة أكثر وتحسين دخل الاستثمار.
حتى لو تم تركيب الوحدات على أسطح ذات اتجاهات مختلفة، فمن الممكن تحسين إنتاج كل وحدة بالقرب من نقطة الطاقة القصوى، بحيث يمكن "تغطية" المزيد من الأسطح بالطاقة الشمسية وتوليد المزيد من القيمة.
3. العاكس الصغير في تطبيقات الأسقف متعددة الاتجاهات
تتميز المحولات الدقيقة بمزاياها التقنية الفريدة، وهي مناسبة للغاية لتطبيقات الطاقة الشمسية الكهروضوئية متعددة الاتجاهات على الأسطح، وقد خدمت أكثر من 100 دولة ومنطقة، حيث قدمت حلولاً تقنية على مستوى وحدة MLPE للطاقة الشمسية الكهروضوئية متعددة الاتجاهات على الأسطح.
4. مشروع الطاقة الشمسية المنزلية
تم مؤخرًا بناء مشروع طاقة شمسية كهروضوئية بسعة 22.62 كيلوواط في البرازيل. في بداية تصميم المشروع، توقع المالك... بعد الانتهاء من تصميم المشروع، تم تركيب وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على سبعة أسطح ذات اتجاهات مختلفة، وباستخدام منتجات العاكس الدقيق، تم استغلال هذه الأسطح بالكامل. أثناء التشغيل الفعلي لمحطة الطاقة، وتأثرًا بتعدد الاتجاهات، تختلف كمية الإشعاع الشمسي التي تستقبلها الوحدات على الأسطح المختلفة، وتختلف قدرتها على توليد الطاقة بشكل كبير. خذ الوحدات الدائرية في الشكل أدناه كمثال، حيث يمثل السطحان المتقابلان الدائريان باللونين الأحمر والأزرق الجانبين الغربي والشرقي على التوالي.
5. مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية التجارية
بالإضافة إلى المشاريع السكنية، تُستخدم المحولات الدقيقة أيضًا في التطبيقات التجارية والصناعية عند مواجهة الأسطح. في العام الماضي، تم تركيب مشروع طاقة شمسية كهروضوئية تجاري وصناعي على سطح سوبر ماركت في غويتس، البرازيل، بقدرة مُركّبة تبلغ 48.6 كيلوواط. في بداية تصميم المشروع واختياره، تم تحديد الموقع في الشكل أدناه. بناءً على ذلك، اختار المشروع جميع منتجات المحولات الدقيقة، بحيث لا يتأثر توليد الطاقة لكل وحدة سقف ببعضها البعض، مما يضمن كفاءة توليد الطاقة للنظام.
أصبحت التوجهات المتعددة سمة مهمة أخرى لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزعة على الأسطح اليوم، ولا شك أن العاكسات الدقيقة المزودة بخاصية MPPT على مستوى المكونات هي الخيار الأنسب للتعامل مع فقدان الطاقة الناتج عن التوجهات المختلفة. اجمع ضوء الشمس لتُنير كل ركن من أركان العالم.