6 عوامل رئيسية يجب مراعاتها عند الاستثمار في محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح
6 عوامل رئيسية يجب مراعاتها عند الاستثمار في محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح
تقوم معظم الخلايا الكهروضوئية المنزلية والصناعية والتجارية بتركيب وحدات كهروضوئية على السطح ، والتي لا تساعد المالكين على توفير فواتير الكهرباء فحسب ، بل تعمل أيضًا على تحسين استخدام مساحة السطح وتبريد السقف.
ستناقش هذه المقالة بعض أهم الأشياء التي يجب أن تعرفها عن تركيب الألواح الشمسية على الأسطح المستوية.
المفتاح 1: نوع التثبيت المستخدم
تختلف طرق تركيب الأسقف المختلفة للوحدات الكهروضوئية ، وتشمل طرق التثبيت الشائعة النوع الإضافي ونوع الصابورة ونوع الأساس الدعائي.
إذا كان السقف ينتمي إلى نوع القرميد الفولاذي الملون ، فسيتم النظر في النوع الإضافي بشكل عام ، وتكون المكونات مبلطة مباشرة على البلاط الفولاذي الملون ، خاصةً العام لون سقف القرميد الفولاذيلا يحتوي على حاجز ، والنوع المبلط له أفضل تأثير مقاوم للرياح وأكثر أمانًا ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإن سقف القرميد الفولاذي الملون له زاوية ميل معينة. على الرغم من أنها قد لا تكون أفضل زاوية ميل لتوليد الطاقة الكهروضوئية ، إلا أن تكلفة التحويل الناتجة عن زيادة زاوية الميل تحتاج أيضًا إلى النظر فيها بشكل شامل.
بالنسبة لسقف الأسمنت ، يكون عادةً مسطحًا ، وطرق التثبيت الشائعة هي نوع الصابورة ونوع ركيزة الأساس الخرساني ، كما هو موضح في الشكل أعلاه.
في كثير من الحالات ، لا يُسمح لأصحاب المباني بحفر ثقوب في السقف الخرساني المسطح. من ناحية ، هم قلقون بشأن قوة المبنى القديم ، أو لا يريدون تغيير أداء مقاومة الماء للسقف. هذا هو سبب اختيار نوع الصابورة أو تركيب الأساس الخرساني.
نظرًا لأن نوع الصابورة غير مثبت على السطح ، يمكن النظر في المعالجة المقاومة للرياح على الجانب ، خاصة للأسطح الأسمنتية بدون حواجز.
الغرض الرئيسي من الأساس الخرساني هو ضمان بقاء نظام الدعم على حاله حتى خلال المواسم العاصفة. إنه يضمن تثبيتًا جيدًا دون التسبب في حدوث تسرب في السقف ، ويمكنه أيضًا تحسين كفاءة وحدات الخلايا الشمسية ، وتقليل حماية الحاجز من الشمس.
المفتاح 2. السقف المسطح لا يعني تركيب البلاط
يبدو أن تركيب الوحدات الكهروضوئية على سطح مستوٍ عن طريق التبليط هو أكثر الأشياء المسلم بها. لا يمكن تكبير حجم / مساحة التركيب فحسب ، بل يمكن أيضًا استخدام الخلايا الكهروضوئية كسطح لزيادة مساحة المساحة.
ولكن في الواقع ، لا يعني تركيب الخلايا الكهروضوئية على سطح مستو أنه يجب عليك أيضًا ضبط ميلها إلى درجة 0. نحن بحاجة إلى النظر في العديد من العوامل. يجب تجنب التثبيت المسطح ، بما في ذلك:
من السهل تراكم الغبار على المكونات المبلطة ، مما قد يتسبب في فقدان 10٪ أو حتى 30٪ من الطاقة المولدة ؛
ل من غير المريح التنظيف ، وليس من السهل تدفق المياه الراكدة ؛
ل بالمقارنة مع التثبيت المائل ، سيتم تقليل توليد الطاقة ؛
ل فترة الاسترداد ستكون أطول ؛
ل قد لا تعتمد على الأمطار الطبيعية لإزالة تراكم الغبار ؛
التركيب المائل والمصفوفات الكهروضوئية المبلطة بالكامل لها اختلافات واضحة في توليد الطاقة. من خلال محاكاة نظام شمسي بقدرة 11.2 كيلو وات ، تكون زوايا الميل 10 درجات و 5 درجات و 0 درجة على التوالي.
تظهر نتائج المحاكاة أنه إذا كانت زاوية الميل 0 درجة ، فإن توليد الطاقة السنوي لنظام 11.2kWp يكون حوالي 13،480.3kWh ، وعند زاوية ميل 5 درجات ، فإن توليد الطاقة السنوي للنظام يصل إلى 14،066.9kWh. في الواقع ، عندما تكون زاوية الميل 10 درجات ، فإن التوليد السنوي للطاقة للنظام يصل إلى 14.520 كيلو واط في الساعة.
يتضح من النتائج أنه مقابل كل زيادة بمقدار 5 درجات ، سيزيد النظام من قدرة توليد الطاقة بمقدار 500 كيلو وات في الساعة سنويًا (بعد 15 درجة ، سيتم تقليل الزيادة بشكل كبير ، وستكون أقل بعد زاوية الميل المثلى تجاوزت). علاوة على ذلك ، لم تأخذ عمليات المحاكاة المذكورة أعلاه في الاعتبار فقدان توليد الطاقة بسبب تراكم الغبار أثناء التثبيت المنخفض الميل.
حسب التواصل بين "الخلايا الكهروضوئية العالمية"وخبراء الصناعة ، فمن المستحسن أنه إذا كنت لا ترغب في التثبيت بأفضل زاوية ميل ، فيجب أن تكون زاوية ميل التثبيت عالية قدر الإمكان. إذا كان لابد من تجانبه ، يوصى أيضًا بتصميم زاوية ميل بين 5-10 درجات. بالنسبة للسقف المسطح ، تكون الزاوية من 5 إلى 10 درجات مسطحة بالفعل بدرجة كافية ، ولسقف القرميد الفولاذي الملون ، توجد بشكل عام زاوية تزيد عن 3 درجات. بالمقارنة مع التكلفة الإضافية لزيادة زاوية الميل ، دعها تذهب. إنه أيضًا اختيار جيد لمتابعة الاتجاه.
المفتاح 3. يجب أن يأخذ تركيب السقف المسطح بعين الاعتبار سرعة الرياح
في مرحلة تصميم النظام الشمسي ، يجب مراعاة السرعة القصوى للرياح التي قد تحدث في المنطقة المحلية ، خاصة في المناطق التي تتجاوز فيها سرعة الرياح 180 كيلومترًا في الساعة.
ليس مرة واحدة كل خمس سنوات ، مرة كل عشر سنوات ، عمر النظام الكهروضوئي هو 25 عامًا ، يجب أن تفكر في مرة كل 50 عامًا!
يكفي الإعصار الذي حدث في نانتونغ بمقاطعة جيانغسو في نهاية أبريل 2021 لشرح كل شيء. مع تحسين جودة البناء ، بالنسبة للمباني في منطقة نانتونغ ، لن يولي أحد تقريبًا الكثير من الاهتمام لكوارث الإعصار التي حدثت غالبًا منذ 30 عامًا. بعد كل شيء ، يمكن أن يكون لأعاصير نانتونغ في المنطقة بعض التأثير على الساحات والمنازل المصنوعة من القش والصوبات الزراعية في الماضي.
ومع ذلك ، في نهاية أبريل من هذا العام ، هبت الرياح القوية التي حدثت في الطاقة الشمسية الكهروضوئية وسخانات المياه الشمسية على السطح إلى الأرض. خلال الإعصار ، قُتل أكثر من عشرة أشخاص. ليس من المبالغة أن يحدث مرة واحدة كل 50 عامًا.
يمكن لأنظمة توليد الطاقة الشمسية العادية ذات الأسطح المسطحة أن تتحمل سرعات الرياح البالغة 160 كم / ساعة (الإعصار الثالث عشر) ، ولكن إذا لم يكن هناك حاجز لمنع الرياح ، فلا توجد حماية للرياح بين المصفوفات ، وسرعة الرياح اللحظية التي يسببها سوف يتجاوز تدفق الهواء في منطقة محلية السرعة الفعلية بكثير. سرعة الرياح.
في هذا الوقت ، يجب أن يعتمد اختيار الأقواس أو التصميم الهيكلي أو الصابورة أو تصميم قوة الأساس الخرساني على توصيات المنظمات المهنية. حتى الأسطح المكسوة بالبلاط للبلاط الفولاذي الملون يجب تحليلها علميًا.
المفتاح 4. خطر تسرب المياه من تركيب سقف مسطح
المياه الراكدة شائعة على الأسطح المستوية. نظرًا لأن السطح مسطح ، فلا يوجد مكان تذهب إليه المياه ، أو يتباطأ الصرف ، وسيكون وقت البقاء على السطح أطول. لذلك ، فإن أي تشققات وثقوب على السطح ستصبح أماكن للمياه الراكدة.
في هذا الوقت ، يصبح السقف المسطح مع تركيب النظام الكهروضوئي ، بسبب تلف الطبقة المقاومة للماء الذي قد يكون ناتجًا عن تركيب الدعامة وتركيب الأساس الخرساني ، أكبر خطر لتسرب المياه للسقف المسطح الكهروضوئية.
إذا كان سقفًا من القرميد الفولاذي الملون ، فمن الأفضل تثبيته باستخدام أداة تثبيت بدلاً من عمل ثقب في البلاط الفولاذي الملون ؛ إذا لم يكن البلاط الفولاذي الملون مناسبًا للتوصيل بأداة تثبيت ، فإن استخدام الرابطة اللاصقة الهيكلية يعد أيضًا خيارًا. لدى Zhejiang Silicone حل ذو صلة. حل؛ إذا كان عليك عمل ثقوب ، فأنت بحاجة إلى التأكد من أن جميع الثقوب محكمة الغلق لمنع تسرب المياه.
المفتاح 5. الحاجة إلى النظر في الوحدات الميكانيكية على الأسطح المستوية
تتمثل إحدى تحديات تصميم وتركيب الخلايا الكهروضوئية على الأسطح الأسمنتية المسطحة في الأجهزة الميكانيكية المختلفة الموجودة على سطح المباني القائمة ، مثل وحدات تكييف الهواء الخارجية وأنابيب الصرف ومراوح العادم ومرافق التهوية وخزانات المياه والدرابزين وهياكل الأسقف و أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وأنابيب المياه وما إلى ذلك.
لا تؤثر هذه المعدات الموجودة فقط على تصميم الألواح الكهروضوئية على السطح ، والتباعد بين أقواس النظام وترتيبها ، ولكنها قد تؤدي أيضًا إلى تظليل مجموعة الخلايا الكهروضوئية ، أو تؤثر على التشغيل والصيانة في المستقبل.
سوف يفكر بعض المصممين في تركيب الخلايا الكهروضوئية فوق هذه المرافق لحماية المنشآت من الرياح والأمطار ، ولكن هناك مشكلة أخرى تتمثل في متطلبات التصميم العالية ومتطلبات مقاومة الرياح ، فضلاً عن صعوبة التشغيل والصيانة.
بالنسبة للمرافق الموجودة على الأسطح ، لا يمكن تنفيذ التصميم إلا وفقًا للظروف المحلية ، ولكن هذه مشكلة لا مفر منها بالنسبة للخلايا الكهروضوئية على الأسطح ويجب الانتباه إليها.
مفتاح 6. إصدار إضافي لبلاط السقف
بشكل عام ، لا يوجد تثبيت مسطح بزاوية مطلقة مقدارها 0 درجة ، ولكن زاوية الميل المنخفضة هي بالفعل مشكلة لا مفر منها. حتى الأسطح الأسمنتية سيكون لها مثل هذا الطلب. سقف مدينة Wuxi هو تطبيق نموذجي لتركيب الصوبات الزجاجية الكهروضوئية على أسطح الأسمنت:
بالنسبة للخلايا الكهروضوئية المكسوة بالبلاط ، لا يزال من الممكن الحصول على أفضل قدرة لتوليد الطاقة بعد تحسين التصميم ، والذي يمكن القيام به بطرق مختلفة.
الطريقة 1: قم بعمل زاوية ميل معينة قدر الإمكان في حالة الرصف المسطح ، وليس بالضرورة أفضل زاوية ميل ، خاصة عندما تكون زاوية الميل أكبر من 15 درجة ، فأنت بحاجة إلى التفكير بعناية في مشكلة مقاومة الرياح للسقف ( كلما زادت زاوية الميل ، زاد تأثير الرياح). عادة 5-10 درجات كافية. في نفس الوقت تواجه أفضل توجيه.
الطريقة 2: بالنسبة للوحدات النمطية المسطحة تقريبًا بزاوية ميل منخفضة جدًا ، اترك فجوة بين الصفين العلوي والسفلي للوحدات النمطية بحيث يمكن أن يتدفق الماء الموجود على سطح الوحدة من سطح الوحدة بدلاً من التراكم إلى التالي وحدة. هذا مطلب إضافي للصفائف الكهروضوئية المصممة كسقف ، لأن السقف يمنع المطر. يمكنك التفكير في تثبيت قنوات الصرف بين الوحدات لتحقيق ذلك (هذا النوع من الحلول شائع حاليًا في التطبيقات الكهروضوئية للغرف الشمسية ، ويمكن استخدام الأسطح الصناعية والتجارية كمرجع).
يحتوي سطح الوحدة في صورة مدينة Wuxi على آثار واضحة لعصابات الطين على الحد السفلي ، وهو نتيجة لعدم قدرة المياه الموحلة على سطح الوحدة النمطية على تصريف سطح الوحدة في الوقت المناسب.
الطريقة الثالثة: بالنسبة للوحدات الكهروضوئية ذات الأسقف المنخفضة الميل ، قم بتثبيت منتج يسمى جهاز تفريغ الصرف التلقائي للتخلص تمامًا من تراكم الماء والغبار على سطح الوحدات الكهروضوئية بزاوية ميل تتراوح من 3 إلى 15 درجة. نظرًا لأنه تطبيق على السطح ، فمن غير المناسب الصعود إلى التشغيل والصيانة في الفترة اللاحقة. يجب أن يراعي اختيار جهاز إزالة ترشيح الصرف التشغيل والصيانة اللاحقين ، مثل استخدام مواد عالية الكفاءة وطويلة العمر لتجنب المنتجات البلاستيكية التي قد تحتاج إلى الاستبدال بعد التقادم على المدى القصير من الضروري أيضًا مراعاة تآكل المعادن غير المتشابهة بين المادة وإطار الألومنيوم للمكون ، واختيار مادة لا تؤثر على مقاومة سطح إطار الألومنيوم لتجنب مخاطر المكون PID.
باختصار ، أهم ستة أشياء يجب مراعاتها عند التثبيت الألواح الشمسية على الأسطح المستوية. سيجعل ارتفاع أسعار الوحدات في عام 2021 من الصعب على محطات الطاقة الأرضية تحقيق التكافؤ على الشبكة. ستكون ربحية سعر الكهرباء على الجانب المستهلك للطاقة في سوق محطات الطاقة الكهروضوئية على الأسطح الصناعية والتجارية أهم ميدان معركة للطاقة الكهروضوئية في عام 2021. معرفة الأشياء الستة الأكثر صلة بأنظمة الخلايا الكهروضوئية ذات الأسطح المسطحة ، يمكن لعائدك على الاستثمار تجنب الأخطاء وتحقيق أعلى عائد على الاستثمار.
