مع حلول فصل الربيع وتعافي الأرض تدريجياً، يقترب موسم ذروة توليد الطاقة الشمسية. في هذه المقالة، سنستعرض بعض الإرشادات الأساسية على مدار العام لتشغيل وصيانة أنظمة الخلايا الكهروضوئية.
ربيع
1. هل سيتأثر نظام توليد الكهرباء بأشياء مثل أوراق الربيع، وظل المنزل، ووحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والأوراق، أو حتى فضلات الطيور؟
قد يتأثر نظام توليد الطاقة بشكل كبير عندما تُحجب الألواح الكهروضوئية بأجسام مثل المنازل أو أوراق الشجر أو حتى فضلات الطيور. ولتجنب ما يُعرف بظاهرة البقعة الساخنة، التي تحدث عندما يكون الأداء الكهربائي للخلية ضعيفًا أو مظللًا، من المهم أن تكون الخصائص الكهربائية للخلايا الكهروضوئية المستخدمة في كل وحدة متطابقة. تعمل الخلايا الكهروضوئية المظللة كحمل، حيث تسحب الطاقة من الخلايا المجاورة الحساسة للضوء؛ تُعرف هذه العملية بظاهرة البقعة الساخنة، ويمكن أن تُسبب ضررًا كبيرًا للوحدة الكهروضوئية إذا لم يتم التحكم بها. ولمنع ارتفاع درجة الحرارة في دوائر التفرع المتسلسلة، يجب تركيب ثنائيات تجاوز على الألواح الكهروضوئية. وبالمثل، يجب تطبيق تأمين التيار المستمر على كل سلسلة كهروضوئية لتجنب ارتفاع درجة الحرارة في الدوائر المتوازية. يمكن أن يؤدي تظليل الخلايا الكهروضوئية إلى تقليل إنتاجها حتى في حالة عدم وجود تأثير البقعة الساخنة.
صيف
1. خلال العواصف الرعدية الصيفية، كيف يمكن حماية أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنزلية بشكل خاص وفعال من ضربات البرق؟
يمكن أن تتسبب الصواعق في تدمير المعدات وتعطيل الأنظمة الشمسية؛ لذا، من الضروري اتخاذ الاحتياطات اللازمة لحماية محطات الطاقة الكهروضوئية من الصواعق. يمكن اتباع الخطوات التالية لحماية أنظمة الطاقة الكهروضوئية من الصواعق:
1) يتم تأريض المصفوفة المربعة للخلايا الكهروضوئية بمجرد تثبيتها بإحكام على الحامل.
2) صندوق عداد الطاقة الشمسية موصول بالأرض ومحمي من الصواعق.
3) يتم تأريض عاكس الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
لا يتطلب تركيب نظام كهروضوئي على مبنى قائم عادةً إنشاء نظام تأريض منفصل، شريطة أن يكون خط تأريض النظام الكهروضوئي متصلاً بنظام تأريض المبنى. ومع ذلك، فإن الحاجة إلى تركيب مانع للصواعق تعتمد على تفاصيل كل حالة.
2. في حالة حدوث عاصفة رعدية، هل من الضروري إيقاف تشغيل نظام توليد الطاقة الكهروضوئية؟
لا داعي لفصل أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية الموزعة لأنها مزودة بآليات حماية من الصواعق. يُنصح بفصل قاطع الدائرة الكهربائية في صندوق العداد ثم قطع التيار الكهربائي عن وحدة الطاقة الشمسية لأسباب تتعلق بالسلامة. سيمنع ذلك تلف وحدة الحماية من الصواعق نتيجة الصواعق المباشرة. يمكن الحد من المخاطر المرتبطة بتعطل وحدة الحماية من الصواعق إذا قام فريق التشغيل والصيانة باختبار وظائف الوحدة على الفور.
3. هل يجب استبدال الأجهزة المعرضة للتلف مباشرة بعد حدوث عاصفة صيفية كبيرة؟
غير مناسب للاستبدال الفوري؛ يُفضّل الانتظار حتى الصباح الباكر أو وقت متأخر من بعد الظهر لإجراء الاستبدال. سيقوم فريق تشغيل وصيانة محطة الطاقة بإرسال أفراد مدربين ليحلوا محلهم إذا أبلغتهم في الوقت المناسب.
4. كيف يمكننا إدارة زيادة الحرارة وتدفق الهواء إلى وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية خلال فصل الصيف؟
بما أن الطاقة الناتجة عن الوحدات الكهروضوئية تنخفض مع ارتفاع درجات الحرارة، فمن الممكن زيادة كفاءة توليد الطاقة من خلال التهوية وتبديد الحرارة؛ والنهج الأكثر شيوعًا هو استخدام الرياح الطبيعية كمروحة.
خريف
1. في أشهر الخريف الجافة، ما هو أهم شيء يجب مراعاته عند منع ومكافحة الحرائق في المنازل التي تحتوي على أنظمة كهروضوئية موزعة؟
إن الخسائر الفادحة في الأرواح والممتلكات التي قد تنجم عن حريق تجعل من الضروري عدم تكديس المواد القابلة للاشتعال والانفجار بالقرب من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزعة في المنازل. وللحد من احتمالية نشوب حريق، يجب أن تتضمن هذه الأنظمة قدرات الكشف الذاتي، والتعرف على الشرارة الكهربائية، والحماية من الحرائق، بالإضافة إلى إجراءات السلامة التقليدية. وتشمل المتطلبات الأخرى مفتاح فصل طوارئ سهل الاستخدام لنظام التيار المستمر، وتخصيص قناة للوقاية من الحرائق والصيانة كل 40 مترًا كحد أقصى.
2. هل سيستمر نظام توليد الطاقة الكهروضوئية في العمل في حالة هطول أمطار غزيرة أو ضباب كثيف؟ هل نتوقع انقطاعات في التيار الكهربائي أو عدم كفاية الطاقة؟
قد تُنتج الألواح الكهروضوئية الطاقة حتى في الإضاءة الخافتة؛ ولكن عندما يكون الجو غائمًا أو ممطرًا باستمرار، تنخفض شدة إشعاع الشمس، وينخفض جهد تشغيل النظام الكهروضوئي عن جهد بدء تشغيل العاكس، مما يجعل النظام غير قابل للتشغيل. مع نظام كهروضوئي منزلي موزع يعمل بالتزامن مع شبكة التوزيع، تصبح انقطاعات التيار الكهربائي ونقص الطاقة من الماضي. وذلك لأن الشبكة ستعيد تزويد النظام بالكهرباء تلقائيًا عندما يعجز النظام الكهروضوئي المنزلي عن تلبية الطلب على الطاقة أو عندما يتعطل بسبب الطقس الغائم.
شتاء
1. هل سيكون هناك نقص في الكهرباء في ذروة فصل الشتاء؟
تؤثر درجة الحرارة بالفعل على إنتاج الطاقة لأنظمة الخلايا الكهروضوئية؛ وتشمل العوامل المؤثرة المباشرة شدة الإشعاع الشمسي، ومدة سطوع الشمس، ودرجة حرارة تشغيل وحدة الخلايا الشمسية. ومن المتوقع أن تكون شدة الإشعاع الشمسي أقل في فصل الشتاء نظرًا لقصر مدة سطوع الشمس وانخفاض إنتاج الطاقة بشكل عام مقارنةً بفصل الصيف. ومع ذلك، وبفضل نظام الخلايا الكهروضوئية الموزعة المتصل بالشبكة الكهربائية في المنازل، لن تظهر على الأحمال أي علامات لنقص أو انقطاع في الطاقة طالما أن الشبكة الكهربائية تعمل.
٢. هل يستدعي تساقط الثلوج تنظيف نظام الطاقة الكهروضوئية؟ ماذا يحدث لأجزاء النظام الكهروضوئي عند ذوبان الثلوج الشتوية ثم تجمدها مجدداً؟ هل يمكنني ببساطة الوقوف فوق الوحدة لتنظيفها؟
من المهم تنظيف هذا الجزء بعد تساقط الثلوج بكثافة. استخدم أدوات ناعمة لدفع الثلج لأسفل، مع الحرص على عدم خدش الزجاج. يتمتع هذا الجزء بقدرة تحمل عالية، لذا فإن تنظيفه فوق الثلج قد يتسبب في تشققات أو تلف خفي، مما قد يُقصر عمره. عمومًا، لا تنتظر حتى يتراكم الثلج بكثافة لتنظيفه، لأن ذلك قد يؤدي إلى تجمده بشكل مفرط.
3. هل يمكن لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزع في المنزل أن يتحمل أضرار البرد؟
تُعدّ المكونات التي تُشكّل نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنزلي الموزع معتمدة ومختبرة من قِبل منظمات مثل CGC وCQC وTUV وغيرها. ومن الممارسات الشائعة تعريض الجهة الأمامية لحمل ثابت أقصى يبلغ 5400 باسكال (حمل الرياح، حمل الثلج)، والجهة الخلفية لحمل ثابت أقصى يبلغ 2400 باسكال (حمل الرياح)، بالإضافة إلى إخضاع الهيكل لسلسلة من الاختبارات الصارمة، بما في ذلك تأثير حبات البرد بقطر 25 ملم بسرعة 23 مترًا في الثانية. لذا، فإن نظام توليد الطاقة الكهروضوئية يكون عادةً آمنًا من أضرار البرد.
