استخدام بيانات الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة لزيادة كفاءة الطاقة الكهروضوئية إلى أقصى حد

بالنسبة لمحطة الطاقة الكهروضوئية، فإن إجمالي إنتاج الطاقة لا يعكس دائماً الصورة الكاملة.

قد ينتج مصنع ما كمية أكبر من الكهرباء في يوم ما لمجرد توفر المزيد من الطاقة الشمسية. وفي يوم آخر، قد ينخفض الإنتاج بسبب انخفاض الإشعاع الشمسي، حتى وإن كان نظام الخلايا الكهروضوئية يعمل بشكل طبيعي.

لهذا السبب نسبة الأداء، أو PR, ، ويستخدم على نطاق واسع لتقييم أداء محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

تربط نسبة الطاقة المنتجة بواسطة نظام الخلايا الكهروضوئية بالطاقة الشمسية المتاحة له. ومع ذلك، فإن الإشعاع الشمسي وحده لا يفسر كل تغيير في نسبة الطاقة المنتجة.

تُعد درجة حرارة وحدة الخلايا الكهروضوئية مهمة أيضاً.

قد يؤدي يوم صيفي ذو إشعاع شمسي عالٍ إلى تعريض الألواح الشمسية لظروف شمسية مثالية، بينما تؤدي درجات حرارة التشغيل المرتفعة إلى انخفاض الكفاءة الكهربائية. وإذا تم تجاهل درجة الحرارة، فقد يظهر جزء من هذا التأثير الحراري الطبيعي على شكل انخفاض في الأداء.

لذا، ولتحليل أداء أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل مفيد، يحتاج المشغلون إلى فهم العلاقة بين ثلاث مجموعات من البيانات:

الإشعاع الشمسي ← درجة حرارة الوحدة ← الناتج الكهربائي

تشرح هذه المقالة كيفية الجمع بيانات الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة يمكن أن يجعل تحليل العلاقات العامة أكثر جدوى ويساعد مشغلي أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على التمييز بين التغيرات المرتبطة بالطقس وانخفاض أداء النظام الفعلي.

1. ما الذي تخبره نسبة الأداء فعلياً لمشغل أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

نسبة الأداء هي مؤشر معياري يستخدم لتقييم مدى فعالية محطة الطاقة الكهروضوئية في تحويل الموارد الشمسية المتاحة إلى طاقة كهربائية.

بصورة مبسطة:

نسبة الإنتاجية = إنتاجية النظام النهائية / إنتاجية المرجع

يمثل الناتج النهائي الطاقة المنتجة نسبة إلى سعة الخلايا الكهروضوئية المركبة.

يمثل العائد المرجعي الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه مصفوفة الخلايا الكهروضوئية بالنسبة إلى الإشعاع المرجعي القياسي.

بخلاف إجمالي التوليد، فإن نسبة الأداء تجعل من الممكن مقارنة أداء النظام في ظل ظروف شمسية مختلفة.

على سبيل المثال، لنفترض يومي عمل:

بالنظر إلى توليد الكهرباء فقط، يبدو أن اليوم (أ) أفضل.

لكن إذا تلقى اليوم (أ) إشعاعًا شمسيًا أكبر بكثير، فقد يكون نظام الخلايا الكهروضوئية قد قام بتحويل الطاقة الشمسية المتاحة بكفاءة أقل مما فعل في اليوم (ب).

تساعد العلاقات العامة في تطبيع هذا الاختلاف.

بالنسبة لفرق التشغيل والصيانة، يجعل هذا العلاقات العامة مفيدة لما يلي:

• تحديد التغيرات غير المتوقعة في الأداء؛;
• مقارنة فترات التشغيل المختلفة؛;
• مقارنة الأقسام المختلفة لمحطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية؛;
• تقييم الأداء قبل وبعد الصيانة؛;
• وتتبع سلوك النظام على المدى الطويل.

ومع ذلك، لا يزال يتعين تفسير نسبة الضغط بعناية لأنها تتأثر بدرجة حرارة التشغيل والظروف البيئية الأخرى.

2. العلاقة الثلاثية بين البيانات التي تقف وراء تحليل أفضل للعلاقات العامة

تتمثل إحدى الطرق المفيدة لفهم أداء الخلايا الكهروضوئية في تقسيم بيانات المراقبة إلى ثلاث طبقات.

الإشعاع الشمسي: الطاقة المتاحة

إجابات الإشعاع:

ما مقدار الطاقة الشمسية المتاحة لوحدات الخلايا الكهروضوئية؟

بدون هذا المرجع، لا يمكن تفسير انخفاض توليد الكهرباء بشكل صحيح.

درجة حرارة الوحدة: ظروف التشغيل

إجابات درجة حرارة الوحدة:

في ظل أي ظروف حرارية كانت وحدات الخلايا الكهروضوئية تحول تلك الطاقة؟

تصبح الألواح الشمسية عادةً أكثر سخونة مع زيادة الإشعاع الشمسي.

بالنسبة للعديد من تقنيات الخلايا الكهروضوئية، تؤدي درجة حرارة الخلية المرتفعة إلى تقليل الحد الأقصى لإنتاج الطاقة مقارنة بنفس الإشعاع عند درجة حرارة تشغيل منخفضة.

الناتج الكهربائي: الاستجابة الفعلية

إجابات بيانات العاكس أو العداد:

ما مقدار الطاقة الكهربائية التي أنتجتها محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية فعلياً؟

يصبح تحليل العلاقات العامة أكثر فائدة عند فحص هذه المتغيرات الثلاثة معًا.

من الناحية المفاهيمية:

الموارد الشمسية المتاحة
↓
درجة حرارة تشغيل الوحدة
↓
الاستجابة الكهربائية المتوقعة
↓
الاستجابة الكهربائية الفعلية
↓
تقييم الأداء

وبالتالي فإن السؤال الرئيسي ليس ببساطة:

“هل انخفض إنتاج الطاقة الكهروضوئية؟”

إنها:

“"هل انخفض إنتاج الخلايا الكهروضوئية أكثر مما هو متوقع بشكل معقول من الإشعاع المقاس ودرجة حرارة الوحدة؟"”

هذا أساس أقوى بكثير لتشخيص الأعطال.

3. لماذا يمكن أن تتغير العلاقات العامة حتى عندما لا يكون هناك عطل في محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

من أهم عيوب تقنية المقاومة الضوئية القياسية أنها حساسة لدرجة الحرارة.

وبالتالي، يمكن أن تُظهر محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية تغيرًا موسميًا في نسبة الأداء حتى عندما لا تتغير حالة معداتها بشكل كبير.

لنأخذ مثالاً مبسطاً.

لنفترض أن يومين صافيين لهما إشعاع متشابه على مستوى المصفوفة.

في اليوم البارد:

• الإشعاع الضوئي في منطقة POA مرتفع؛;
• تبقى درجة حرارة الوحدة معتدلة؛;
• تُعد كفاءة التحويل الكهربائي جيدة نسبياً.

في اليوم الأكثر حرارة:

• يظل مستوى الإشعاع في منطقة POA مرتفعًا بنفس القدر؛;
• ترتفع درجة حرارة الوحدة بشكل ملحوظ؛;
• قد تكون طاقة الخلايا الكهروضوئية أقل بسبب تأثير درجة حرارة الوحدة.

قد ينتج عن ذلك انخفاض في مستوى الأداء الشخصي في الأيام الأكثر حرارة.

هذا لا يعني بالضرورة أن المصنع قد أصيب بعطل.

قد يعكس ذلك جزئياً السلوك الطبيعي للوحدة الذي يعتمد على درجة الحرارة.

يصبح هذا التمييز ذا أهمية خاصة عند المقارنة بين:

• العلاقات العامة الشتوية والصيفية؛;
• عرض صباحي ومسائي؛;
• مواقع الطاقة الشمسية الكهروضوئية في المناطق الصحراوية والمعتدلة؛;
• أنظمة أرضية مهواة وأنظمة سطحية ساخنة.

لهذا السبب، ينبغي استخدام البيانات البيئية لتفسير نسبة الأداء بدلاً من التعامل مع كل انخفاض في نسبة الأداء على أنه مشكلة في المعدات.

4. كيف تؤثر درجة حرارة الوحدة على إنتاج الطاقة الكهروضوئية

يتم تقييم وحدات الخلايا الكهروضوئية في ظل ظروف مختبرية موحدة، بما في ذلك درجة حرارة الخلية المرجعية.

قد تختلف درجات حرارة التشغيل الفعلية في الميدان اختلافاً كبيراً.

عندما ترتفع درجة حرارة الوحدة فوق الحالة المرجعية، ينخفض الحد الأقصى لخرج الطاقة بشكل عام وفقًا لمعامل درجة حرارة الطاقة المحدد للوحدة.

العلاقة المبسطة هي:

P(T) = P₍ref₎ × [1 + γ × (Tmodule − Tref)]

أين:

• P(T) = القدرة في ظل ظروف درجة الحرارة المقاسة؛;
• P₍ref₎ = القدرة المرجعية؛;
• γ = معامل درجة حرارة الطاقة الذي يوفره مصنع الوحدة؛;
• وحدة T = درجة حرارة الوحدة المقاسة؛;
• تريف = درجة الحرارة المرجعية.

ينبغي أن يأتي المعامل دائمًا من الوثائق الفنية الخاصة بالشركة المصنعة لوحدة الخلايا الكهروضوئية بدلاً من قيمة مفترضة عامة.

هذا أمر مهم لأن تقنيات الوحدات والمنتجات المختلفة يمكن أن يكون لها خصائص حرارية مختلفة.

وبالتالي فإن الغرض من مستشعر درجة حرارة الوحدة ليس مجرد إظهار أن اللوحة "ساخنة".“

تكمن أهميته في أن قياس درجة الحرارة يوفر سياقًا لتحديد ما إذا كان انخفاض الإنتاج يتوافق مع السلوك الحراري المتوقع.

5. كيفية قراءة الإشعاع ودرجة الحرارة والناتج معًا

تعتمد أكثر طرق مراقبة العلاقات العامة فائدة على ربط البيانات.

يمكن أن تساعد مصفوفة تشخيصية بسيطة.

لا تهدف هذه المصفوفة إلى استبدال التحليل الهندسي التفصيلي.

بل يساعد المشغلين على تحديد أين نبدأ البحث؟.

6. السيناريو 1: انخفاض الإنتاج بسبب انخفاض موارد الطاقة الشمسية

لنفترض أن خرج العاكس ينخفض بشكل ملحوظ خلال جزء من اليوم.

الخطوة الأولى هي فحص شدة الإشعاع الشمسي.

إذا انخفض إشعاع نقطة الوصول الضوئية في نفس الوقت تقريبًا، واتبع إنتاج الخلايا الكهروضوئية نمطًا مشابهًا، فقد يكون سبب تغير الإنتاج ببساطة هو:

• غطاء سحابي؛;
• ضباب؛;
• تغير زاوية الشمس؛;
• أو غيرها من ظروف الموارد الشمسية.

في هذه الحالة، لا يشير انخفاض إنتاج الطاقة بالضرورة إلى ضعف أداء المعدات.

يوضح هذا لماذا يمكن أن تؤدي الإنذارات المتعلقة بتوليد الطاقة دون سياق بيئي إلى تحقيقات غير ضرورية.

7. السيناريو الثاني: إشعاع شمسي عالٍ ولكن درجة حرارة مرتفعة للوحدة

قد يظهر نمط آخر خلال فترات ما بعد الظهيرة الحارة والصافية.

تُظهر الظروف المقاسة ما يلي:

• إشعاع قوي في منطقة التأثير البصري؛;
• ارتفاع درجة حرارة وحدة الخلايا الكهروضوئية؛;
• زيادة الإنتاج أقل من المتوقع.

إذا كان الانخفاض متسقًا مع الخصائص الحرارية للوحدة، فقد يفسر ارتفاع درجة الحرارة جزءًا من الاختلاف.

هذا أحد الأسباب التي تجعل العلاقات العامة القياسية تُظهر في كثير من الأحيان تباينًا موسميًا.

لذلك، لا ينبغي دائمًا مقارنة قيمة PR الصيفية مباشرة بقيمة PR الشتوية دون مراعاة درجة حرارة الوحدة المقابلة.

بالنسبة للمواقع التي تشهد تغيرات موسمية قوية في درجات الحرارة، يمكن أن يجعل التحليل الذي يراعي درجة الحرارة المقارنات طويلة الأجل أكثر جدوى.

8. السيناريو 3: إشعاع شمسي عالٍ، درجة حرارة عادية، وإنتاج منخفض

هذا شرط أكثر أهمية لفرق الصيانة.

يفترض:

• الإشعاع الشمسي في منطقة POA قوي؛;
• درجة حرارة الوحدة ضمن النطاق المتوقع؛;
• لكن الناتج الكهربائي أقل بشكل ملحوظ من التوقعات التاريخية أو المتوقعة.

من غير المرجح أن تكون درجة الحرارة هي السبب الوحيد للخسارة بأكملها.

قد يركز المزيد من البحث بعد ذلك على العوامل المتعلقة بالنباتات مثل:

• التلوث؛;
• تظليل موضعي؛;
• سلاسل غير متاحة؛;
• مشاكل في توصيل التيار المستمر؛;
• تخفيض قدرة العاكس؛;
• أعطال العاكس؛;
• عدم محاذاة جهاز التتبع؛;
• تقليص؛;
• أو غيرها من الخسائر الكهربائية.

لا يحدد نظام مراقبة البيئة كل عطل بشكل مباشر.

بل يساعد استبعاد التفسيرات البيئية ويوجه الانتباه نحو المعدات أو الأسباب التشغيلية.

9. السيناريو الرابع: ظروف بيئية مستقرة ولكن انخفاض مفاجئ في الإنتاج

غالباً ما يكون من الأسهل تحديد الحالات الشاذة قصيرة المدى عندما يظل الإشعاع الشمسي ودرجة حرارة الوحدة مستقرين.

انظر إلى هذا النمط:

إشعاع نقطة التلامس: مستقر
درجة حرارة الوحدة: مستقرة
مخرج واحد للعكس: انخفاض مفاجئ

نظراً لأن المدخلات البيئية لم تتغير بشكل كبير، فإن احتمال حدوث عطل في المعدات يصبح أكبر.

يمكن لفريق التشغيل والصيانة بعد ذلك مراجعة ما يلي:

• سجل إنذارات العاكس؛;
• السلسلة الحالية؛;
• جهد التيار المستمر؛;
• شروط الشبكة؛;
• حالة الاتصال؛;
• وسجلات الصيانة.

ولهذا السبب تصبح المراقبة البيئية أكثر قيمة عند مقارنتها ببيانات العاكس وعداد الكهرباء بدلاً من اعتبارها مجموعة بيانات مناخية معزولة.

10. السيناريو الخامس: التراجع التدريجي للعلاقات العامة بمرور الوقت

لا تظهر كل مشكلة في العلاقات العامة على شكل إنذار مفاجئ.

بعض الخسائر تتطور تدريجياً.

على سبيل المثال:

الأسبوع الأول: العلاقات العامة العادية
الأسبوع الثاني: أقل قليلاً
الأسبوع الثالث: انخفض مرة أخرى
الأسبوع الرابع: انحراف ملحوظ

إذا تم اختيار ظروف إشعاع ودرجة حرارة مماثلة، فقد يبرر هذا الاتجاه إجراء مزيد من البحث.

قد تشمل العوامل المحتملة ما يلي:

• زيادة الاتساخ؛;
• نمو الغطاء النباتي؛;
• التظليل التدريجي؛;
• تدهور الوحدة؛;
• انحراف المستشعر؛;
• التدهور الكهربائي؛;
• أو تغييرات في توافر المعدات.

قيمة PR منخفضة واحدة توفر معلومات محدودة.

إن وجود اتجاه ثابت في ظل ظروف بيئية مماثلة له دلالة أكبر بكثير.

ولهذا السبب تعتبر جودة البيانات التاريخية ضرورية لعمليات تشغيل وصيانة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

11. المقاومة الضوئية القياسية مقابل المقاومة الضوئية المصححة حسب درجة الحرارة

يُعدّ معدل الأداء القياسي مفيدًا، لكن درجة حرارة الوحدة تُدخل تقلبات موسمية.

لإجراء تحليل أكثر تفصيلاً، يمكن للمشغلين استخدام نسبة الأداء المصححة حسب درجة الحرارة.

الهدف ليس تحسين قيمة العلاقات العامة بشكل مصطنع.

الهدف هو تقدير أداء النظام بعد تقليل تأثير درجة حرارة تشغيل الوحدة.

من الناحية المفاهيمية:

العلاقات العامة القياسية

مقارنة:

المحصول الفعلي / المحصول المرجعي القائم على الإشعاع

بينما:

مقاومة حرارية مصححة حسب درجة الحرارة

يضيف تصحيحًا بناءً على:

• درجة حرارة الوحدة المقاسة؛;
• درجة حرارة مرجعية؛;
• ومعامل درجة حرارة الطاقة الخاص بالشركة المصنعة للوحدة.

وهذا يوفر أساسًا أفضل لتحديد ما إذا كانت التغيرات في معدل النمو ناتجة بشكل رئيسي عن درجة الحرارة أو عن خسائر أخرى في النبات.

يمكن أن يكون التحليل المصحح لدرجة الحرارة مفيدًا بشكل خاص لما يلي:

• مقارنة الأداء الموسمي؛;
• محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية في المناخ الحار؛;
• أداء طويل الأجل في اتجاه إيجابي؛;
• تقييم نتائج الصيانة؛;
• وتشخيص المصفوفات ذات الأداء الضعيف.

ومع ذلك، يجب أن يستخدم تصحيح درجة الحرارة منهجية مناسبة وأن يصحح معلمات الوحدة.

يوفر جهاز استشعار المراقبة القياسات الميدانية المطلوبة؛ وينبغي أن تتبع منهجية العلاقات العامة النهائية متطلبات التحليل أو إعداد التقارير الخاصة بمالك المصنع.

12. لماذا يُعد تصحيح درجة الحرارة مهمًا للمقارنة الموسمية؟

تخيل محطة طاقة شمسية تعمل بشكل طبيعي طوال العام.

قد يتبع بيان العلاقات العامة الشهري القياسي نمطًا مثل:

موسم أكثر برودة ← علاقات عامة أفضل

موسم أكثر حرارة ← علاقات عامة أقل

إذا فسر المشغل كل انخفاض في فصل الصيف على أنه تدهور في النظام، فقد تكون قرارات الصيانة مضللة.

من خلال مراعاة درجة حرارة الوحدة، يمكن للمشغل طرح سؤال أفضل:

“"بعد إزالة جزء من التأثير الحراري المتوقع، هل لا يزال أداء المحطة أسوأ من ذي قبل؟"”

إذا كانت الإجابة بنعم، يصبح إجراء المزيد من التحقيقات أكثر تبريراً.

وهذا يجعل مقاومة الضوء المصححة حسب درجة الحرارة ذات قيمة خاصة لـ تفسير الاتجاهات, بدلاً من مجرد إنتاج رقم آخر في لوحة المعلومات.

13. أهمية الإشعاع على مستوى المصفوفة في التصوير الشعاعي الضوئي

بالنسبة لتحليل نسبة الطاقة الشمسية، يجب أن يمثل قياس الإشعاع الشمسي الموارد الشمسية التي تتلقاها مصفوفة الخلايا الكهروضوئية.

لهذا السبب الإشعاع في مستوى المصفوفة (POA) يُستخدم بشكل شائع.

يتم قياس الإشعاع الضوئي لوحدة POA في نفس مستوى وحدات الخلايا الكهروضوئية.

وهذا الأمر ذو أهمية خاصة لأن ميل واتجاه الوحدة يحددان مقدار الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الخلايا الكهروضوئية النشطة.

قد يؤدي عدم التوافق بين مستوى قياس الإشعاع ومصفوفة الخلايا الكهروضوئية إلى تقليل فائدة البيانات لمقارنة الأداء.

بالنسبة لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تحتوي على مكونات مختلفة:

• التوجهات؛;
• زوايا الميل؛;
• كتل التتبع؛;
• ظروف التضاريس؛;
• أو تكوينات المصفوفة،,

قد يتطلب الأمر نقاط مراقبة متعددة تمثل شدة الإشعاع.

الهدف ليس مجرد تركيب المزيد من أجهزة الاستشعار.

والهدف من ذلك هو التأكد من أن المرجع المقاس يمثل بالفعل الجزء من المصنع الذي يتم تقييمه.

14. لماذا يُعدّ موضع مستشعر درجة حرارة الوحدة أمرًا مهمًا؟

لا تكون بيانات درجة الحرارة مفيدة إلا إذا كان القياس يمثل ظروف التشغيل الفعلية للوحدة.

يتم عادةً تركيب مستشعرات درجة حرارة وحدات الخلايا الكهروضوئية على السطح الخلفي للوحدات النموذجية.

ينبغي أن يركز التركيب الجيد على ما يلي:

• اتصال حراري مستقر؛;
• اختيار نموذج تمثيلي؛;
• المرفق المناسب؛;
• حماية الكابل والمستشعر؛;
• وتجنب الظروف الموضعية غير المعتادة.

بالنسبة للمنشآت الكبيرة، قد لا يمثل قياس درجة الحرارة الواحد كل قسم بالتساوي.

قد تنتج درجات حرارة مختلفة للوحدات عن:

• التعرض للرياح؛;
• طريقة التركيب؛;
• التضاريس؛;
• تهوية السقف؛;
• موضع المصفوفة؛;
• وظروف تشغيل مختلفة.

عندما يكون التباين الحراري في جميع أنحاء المصنع كبيرًا، يمكن أن تؤدي نقاط مراقبة درجة الحرارة المتعددة إلى تحسين تفسير الأداء.

15. قد يؤثر تزامن الوقت على تشخيص العلاقات العامة

حتى أجهزة الاستشعار الدقيقة يمكن أن تنتج استنتاجات مضللة إذا لم تكن مجموعات البيانات متزامنة.

يتصور:

• تم تسجيل الإشعاع كمتوسط لمدة 10 دقائق؛;
• يتم تسجيل درجة حرارة الوحدة كل دقيقة؛;
• تم تسجيل طاقة العاكس بشكل فوري في طابع زمني مختلف.

يمكن أن تؤدي المقارنة المباشرة بين هذه القيم إلى ظهور شذوذات في الأداء ظاهريًا، والتي تحدث في الواقع بسبب عدم تطابق فترات البيانات.

لذا، ينبغي أن تأخذ مجموعة بيانات العلاقات العامة الموثوقة في الاعتبار ما يلي:

• مزامنة الطوابع الزمنية؛;
• فترة أخذ العينات؛;
• فترة حساب المتوسط؛;
• معالجة البيانات المفقودة؛;
• فجوات في التواصل؛;
• وحالة المستشعر.

يصبح هذا الأمر بالغ الأهمية بشكل خاص خلال ظروف السحب المتغيرة بسرعة، عندما يمكن أن يتغير الإشعاع الشمسي بشكل أسرع بكثير من درجة حرارة الوحدة.

لا يعتمد تحليل العلاقات العامة الجيد على دقة المستشعر فحسب، بل يعتمد أيضًا على اتساق البيانات.

16. سير عمل تشخيصي عملي للعلاقات العامة

يمكن لفرق تشغيل وصيانة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية استخدام سير العمل التالي عندما ينخفض مستوى الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل غير متوقع.

الخطوة 1: التحقق من الإشعاع

تحقق مما إذا كان المورد الشمسي المقاس قد انخفض.

إذا كان الإشعاع الشمسي يفسر انخفاض الإنتاج، فقد لا يكون هناك فقدان غير طبيعي للنباتات.

الخطوة الثانية: فحص درجة حرارة الوحدة

حدد ما إذا كانت الوحدات تعمل بدرجة حرارة أعلى بكثير مما كانت عليه خلال فترة المقارنة.

قم بتقييم التأثير المحتمل لدرجة الحرارة باستخدام معامل درجة الحرارة الخاص بالشركة المصنعة للوحدة.

الخطوة 3: مقارنة الظروف المتشابهة

تجنب مقارنة فترات التشغيل غير ذات الصلة.

حيثما أمكن، قارن البيانات مع بيانات مماثلة:

• مستويات الإشعاع؛;
• درجات حرارة الوحدة؛;
• وقت اليوم؛;
• الظروف الموسمية؛;
• وتكوين المصفوفة.

الخطوة الرابعة: مقارنة أجزاء النبات المختلفة

انظر إلى:

• أداء العاكس إلى العاكس؛;
• الأداء بين المناطق؛;
• أداء المصفوفات المتشابهة؛;
• أو أداء كتلة التتبع.

إذا كانت الظروف البيئية متشابهة ولكن أداء أحد الأقسام أسوأ، يصبح التفتيش المحلي أكثر استهدافًا.

الخطوة 5: مراجعة مؤشرات الخسارة الإضافية

إذا لم يفسر الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة انخفاض نسبة الأداء، فراجع ما يلي:

• بيانات التلوث؛;
• حالة العاكس؛;
• موقع جهاز التتبع؛;
• بيانات نصية؛;
• تقليص الشبكة؛;
• إنذار؛;
• سجل الصيانة؛;
• والظواهر الجوية.

يحوّل هذا النهج عملية تقييم العلاقات العامة من مجرد مؤشر أداء رئيسي للإبلاغ إلى أداة تشخيصية عملية.

17. ما هي البيانات المطلوبة لإجراء تحليل فعال للعلاقات العامة؟

قد تتضمن مجموعة بيانات عملية لمراقبة أداء الخلايا الكهروضوئية ما يلي:

القياسات الأساسية

الإشعاع على مستوى المصفوفة

يوفر هذا المورد الشمسي المرجعي الذي تتلقاه وحدات الخلايا الكهروضوئية.

درجة حرارة وحدة الخلايا الكهروضوئية

يوفر الظروف الحرارية اللازمة لتفسير التغيرات في الكفاءة المرتبطة بدرجة الحرارة.

الطاقة الكهربائية أو القدرة

يتم الحصول عليها من العاكس أو العداد الذكي أو نظام مراقبة المصنع.

القدرة المركبة للخلايا الكهروضوئية

مطلوب لإجراء حسابات الأداء المعياري.

قياسات سياقية إضافية

بحسب المشروع، قد تتضمن البيانات الإضافية ما يلي:

• درجة الحرارة المحيطة؛;
• سرعة الرياح؛;
• اتجاه الرياح؛;
• هطول الأمطار؛;
• GHI؛;
• التلوث؛;
• حالة تشغيل العاكس؛;
• حالة جهاز التتبع؛;
• وتوافر الشبكة.

ليست كل المعلمات مطلوبة لكل عملية حسابية لنسبة الأداء.

يعتمد تكوين المراقبة الصحيح على الهدف التحليلي للمصنع.

18. أجهزة استشعار JW-IoT الموصى بها لمراقبة العلاقات العامة

توفر شركة JW-IoT مكونات مراقبة بيئية يمكنها توفير بيانات ميدانية لتحليل أداء الخلايا الكهروضوئية.

مراقبة الإشعاع الشمسي

لتحليل أداء الخلايا الكهروضوئية، يوفر قياس الإشعاع الشمسي المدخلات الشمسية المرجعية اللازمة لتقييم الأداء.

تقدم شركة JW-IoT منتجات لمراقبة الإشعاع الشمسي وشدة الإشعاع لتطبيقات الخلايا الكهروضوئية.

مراقبة درجة حرارة وحدة الخلايا الكهروضوئية

تساعد مراقبة درجة حرارة الغطاء الخلفي للوحدة المشغلين على تقييم ظروف التشغيل الحرارية وتفسير التغيرات في الأداء المرتبطة بدرجة الحرارة.

مراقبة بيئية شاملة لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

يمكن للمشاريع التي تتطلب قياس الإشعاع الشمسي ودرجة حرارة الوحدة النمطية والمعايير المناخية الإضافية دمج هذه القياسات في نظام مراقبة أكبر للخلايا الكهروضوئية.

يدعم نظام مراقبة الطاقة الشمسية الكهروضوئية من JW-IoT مراقبة البيئة إلى جانب درجة حرارة وحدة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وبيانات العاكس وتكامل عداد الكهرباء لتحليل الأداء.

19. ما الذي يجب أن تعرضه لوحة مراقبة العلاقات العامة؟

ينبغي أن تجعل لوحة معلومات العلاقات العامة المفيدة العلاقات مرئية.

بدلاً من عرض قيم المستشعرات بشكل منفصل، ينبغي أن يسمح ذلك للمشغلين بالمقارنة بين:

إشعاع نقطة التلامس

درجة حرارة وحدة الخلايا الكهروضوئية

السلطة الفعلية

إنتاج الطاقة

اتجاهات العلاقات العامة

على فترات زمنية متزامنة.

قد يُظهر تمثيل مرئي مفيد ثلاثة منحنيات:

الإشعاع
↑

درجة حرارة الوحدة
↑

إنتاج الطاقة الكهروضوئية
↑

عندما تتصرف المنحنيات بشكل طبيعي، يسهل التعرف على العلاقة.

عندما يبدأ أحد المنحنيات بالانحراف عن المنحنيات الأخرى، يكون لدى المشغلين نقطة انطلاق للتشخيص.

ولإجراء تحليلات طويلة الأجل، يمكن للوحات المعلومات أيضاً مقارنة ما يلي:

• العلاقات العامة اليومية؛;
• العلاقات العامة الشهرية؛;
• الأداء المصحح حسب درجة الحرارة؛;
• مجموعات العاكسات؛;
• مناطق النباتات؛;
• والفترات المرجعية التاريخية.

الهدف ليس توليد المزيد من البيانات.

يهدف ذلك إلى تسهيل فهم العلاقات بين الظروف البيئية وأداء النبات.

20. خمسة أسئلة يجب طرحها عند إصدار بيان صحفي

عند حدوث تراجع غير متوقع في العلاقات العامة، ابدأ بخمسة أسئلة:

1. هل انخفض الإشعاع الشمسي؟

إذا كان الأمر كذلك، فقد يعكس انخفاض الإنتاج في المقام الأول انخفاض موارد الطاقة الشمسية.

2. هل ارتفعت درجة حرارة الوحدة بشكل ملحوظ؟

إذا كان الأمر كذلك، فقد يكون جزء من انخفاض العلاقات العامة مرتبطًا بدرجة الحرارة.

3. هل قياسات الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة تمثيلية؟

قد يؤثر التركيب غير الصحيح أو التظليل أو انحراف المستشعر على البيانات المرجعية نفسها.

4. هل شهدت جميع أقسام المصنع نفس الانخفاض؟

إذا كان أداء عاكس واحد أو مجموعة واحدة فقط ضعيفًا، فقم بالتحقيق محليًا.

5. هل تبقى هذه الظاهرة الشاذة بعد أخذ التأثيرات البيئية في الاعتبار؟

إذا كانت الإجابة بنعم، فإن المعدات أو التلوث أو الخسائر الكهربائية أو التشغيلية تستحق مزيدًا من التحقيق.

يمنع هذا التسلسل فرق التشغيل والصيانة من الانتقال مباشرة من "انخفاض العلاقات العامة" إلى "عطل في المعدات".“

التعليمات

1. ما هي نسبة الأداء في محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

نسبة الأداء هي مؤشر معياري يقارن إنتاجية نظام الخلايا الكهروضوئية الفعلية بالإنتاجية المرجعية المستمدة من الإشعاع الشمسي المتاح للمصفوفة. وهي تتيح تقييم أداء النظام بشكل مستقل إلى حد كبير عن إجمالي الموارد الشمسية.

2. لماذا يلزم قياس الإشعاع الشمسي لحساب نسبة الإشعاع الشمسي؟

يوفر الإشعاع الشمسي بيانات مرجعية تمثل كمية الطاقة الشمسية المتاحة. وبدون بيانات الإشعاع، لا يمكن التمييز بدقة بين انخفاض إنتاج الخلايا الكهروضوئية وظروف انخفاض ضوء الشمس.

3. لماذا تُعد درجة حرارة الوحدة مهمة بالنسبة لـ PR؟

تتغير قدرة الألواح الكهروضوئية بتغير درجة حرارة التشغيل. ويمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة للألواح إلى انخفاض إنتاج الطاقة والتأثير على كفاءة الطاقة القياسية، خاصة خلال المواسم الحارة.

4. هل انخفاض نسبة الضغط دائمًا علامة على وجود عطل في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

لا، قد يتغير معدل الأداء تبعًا لدرجة الحرارة، والظروف الشمسية، وتقليص الإنتاج، وعوامل تشغيلية أخرى. ينبغي تفسير انخفاض معدل الأداء بالاقتران مع البيانات البيئية والكهربائية.

5. ما هو معدل الضغط المصحح حسب درجة الحرارة؟

يُعدّل مُعامل الأداء المُصحّح حرارياً تحليل الأداء لتقليل تأثير درجة حرارة تشغيل الوحدة. ويمكن أن يوفر أساساً أكثر فائدة لمقارنة أداء المحطة عبر فترات زمنية ذات ظروف حرارية مختلفة.

6. ما هو معامل درجة الحرارة الذي يجب استخدامه؟

ينبغي أخذ معامل درجة الحرارة من الوثائق الفنية الخاصة بوحدة الخلايا الكهروضوئية المحددة التي يتم تقييمها.

7. هل إشعاع POA أفضل من إشعاع GHI لتحليل PR؟

لتقييم أداء المصفوفات، يُعدّ الإشعاع الشمسي عند نقطة التلامس (POA) مفيدًا بشكل خاص لأنه يُمثّل الإشعاع الشمسي المُستقبل في نفس مستوى وحدات الخلايا الكهروضوئية. ولا يزال الإشعاع الشمسي العالمي (GHI) ذا قيمة كبيرة لرصد الأرصاد الجوية وموارد الطاقة الشمسية على نطاق أوسع.

8. كم عدد أجهزة استشعار الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة التي تحتاجها مزرعة الطاقة الشمسية؟

لا يوجد رقم عالمي. يجب أن يراعي تصميم نظام المراقبة حجم المحطة، واتجاه المصفوفة، ومناطق التتبع، والتضاريس، والتغيرات البيئية، ودقة المراقبة المطلوبة.

خاتمة

إن نسبة أداء الخلايا الكهروضوئية المفيدة ليست مجرد رقم في تقرير شهري.

إنها نتيجة فهم العلاقة بين:

الطاقة الشمسية المتاحة،,

درجة الحرارة التي تعمل عندها وحدات الخلايا الكهروضوئية،,

و

الطاقة الكهربائية التي ينتجها المصنع فعلياً.

تُستخدم بيانات الإشعاع الشمسي لتحديد المرجع الخاص بالموارد.

توفر درجة حرارة الوحدة السياق الحراري.

يُظهر الناتج الكهربائي كيفية استجابة النبات.

عند تقييم تدفقات البيانات هذه معًا، يمكن للمشغلين التمييز بين التغيرات البيئية الطبيعية والظروف التي تستحق مزيدًا من البحث والتحقيق.

بالنسبة لفرق التشغيل والصيانة، هذا يجعل بيانات الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة أساس مهم لتفسير العلاقات العامة بشكل أكثر جدوى، ومقارنة موسمية أفضل، وتشخيص أكثر دقة لفقدان الأداء.

احصل على إعدادات مستشعر مراقبة العلاقات العامة

هل تخطط لمشروع مراقبة أداء أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

بإمكان شركة JW-IoT توفير مكونات مراقبة لما يلي:

• قياس الإشعاع في مستوى المصفوفة؛;
• مراقبة الإشعاع الشمسي؛;
• مراقبة درجة حرارة وحدة الخلايا الكهروضوئية؛;
• مراقبة الأحوال الجوية المحيطة؛;
• تكامل بيانات العاكس والعداد الذكي؛;
• وتطبيقات مراقبة البيئة باستخدام الخلايا الكهروضوئية.

أخبرنا برأيك:

• قدرة محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية؛;
• تكوين ثابت الميل أو تكوين التتبع؛;
• عدد مناطق المراقبة؛;
• المعايير البيئية المطلوبة؛;
• واجهة جمع البيانات؛;
• ومتطلبات الاتصال.

اتصل بشركة JW-IoT للحصول على تكوين مستشعر مراقبة العلاقات العامة لمشروع الطاقة الشمسية الكهروضوئية الخاص بك.