كيف يؤثر الموقع الجغرافي والإشعاع الشمسي على أداء النظام الشمسي خارج الشبكة؟

1. الموقع الجغرافي:

خط العرض: يعد خط العرض للموقع الجغرافي عاملاً رئيسياً. تتلقى المناطق الأقرب إلى خط الاستواء عمومًا ضوء شمس أكثر اتساقًا وكثافة على مدار العام. كلما ابتعدت عن خط الاستواء، تتغير الزاوية التي تستقبل بها الألواح الشمسية ضوء الشمس بشكل أكبر، مما يؤثر على كفاءتها.

المناخ والطقس: يمكن أن تؤثر أنماط المناخ والطقس المحلية على أداء النظام الشمسي. يمكن أن يؤدي الغطاء السحابي والأمطار والثلوج وغيرها من الظروف الجوية إلى تقليل كمية ضوء الشمس التي تصل إلى الألواح الشمسية، مما يسبب تقلبات في إنتاج الطاقة.

درجة الحرارة: درجات الحرارة المرتفعة يمكن أن تقلل من كفاءة الألواح الشمسية. تعمل الألواح الشمسية عمومًا بشكل أفضل في المناخات الباردة. قد تؤدي درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط إلى انخفاض كفاءة الخلايا الشمسية.

2. الإشعاع الشمسي:

الإشعاع الشمسي هو كمية الطاقة الشمسية الواردة لكل وحدة مساحة. تقاس عادة بالواط لكل متر مربع (W/m²). المناطق ذات الإشعاع الشمسي العالي قادرة على استقبال المزيد من الطاقة من الشمس، مما يؤدي إلى توليد المزيد من الكهرباء.

التباين اليومي والموسمي: يختلف الإشعاع الشمسي على مدار اليوم وبين الفصول. عند الظهر، تشرق الشمس مباشرة على سطح الأرض، عندما يكون الإشعاع الشمسي في أعلى مستوياته. في المناطق ذات المواسم المميزة، قد تكون كمية ضوء الشمس المتوفرة في الشتاء أقل بكثير منها في الصيف.

3. اتجاه اللوحة وزاوية الميل:

يجب تحسين الاتجاه (الاتجاه المواجه) وزاوية الميل للألواح الشمسية لموقع جغرافي محدد لزيادة إنتاج الطاقة إلى الحد الأقصى. يجب أن تواجه الألواح بشكل مثالي إما الجنوب (نصف الكرة الشمالي) أو الشمال (نصف الكرة الجنوبي) لالتقاط معظم أشعة الشمس.

4. الانسداد:

التظليل من الأشجار أو المباني أو العوائق الأخرى يمكن أن يقلل بشكل كبير من كفاءة النظام الشمسي. يجب اختيار موقع يقلل من التظليل عند تركيب النظام، خاصة خلال الفترات المشمسة.

5. الارتفاع:

قد تتلقى المناطق الواقعة على ارتفاعات أعلى قدرًا أكبر من ضوء الشمس المباشر نظرًا لقلة التداخل من الغلاف الجوي. ومع ذلك، قد تواجه الألواح الشمسية الموجودة على ارتفاعات أعلى تغيرات أكبر في درجات الحرارة.

6. الغبار والتلوث:

قد تتطلب المناطق ذات المستويات العالية من الغبار أو تلوث الهواء تنظيفًا متكررًا للألواح الشمسية للحفاظ على كفاءتها. تحجب الملوثات ضوء الشمس وتقلل من إنتاج الطاقة.

نظام تخزين الطاقة الشمسية المنزلي
تم تصميم نظام تخزين الطاقة الشمسية المنزلي لتخزين الطاقة الشمسية الفائضة التي تلتقطها الألواح الشمسية السكنية. وتتكون من بطاريات وعاكسات تعمل على تجميع وتخزين الطاقة الزائدة خلال النهار، مما يمكن أصحاب المنازل من الاستفادة منها أثناء الليل أو الأيام الغائمة.