تأثير الظل على الطاقة الشمسية: كيف تختار نظام التوصيل الأنسب؟
متابعات – النورس نيوز – في عالم يتجه بقوة نحو الطاقة النظيفة، تبرز الألواح الشمسية كأحد أعمدة التحول المستدام. إلا أن الظل — سواء من شجرة، مبنى، أو حتى سحابة عابرة — قد يكون سبباً رئيسياً في تقليص كفاءة هذه الأنظمة بشكل ملحوظ، خاصةً في أنظمة التوصيل المتسلسل للألواح.
في التوصيل المتسلسل، تُربط الألواح الشمسية بطريقة تجعل الجهد الكلي يتراكم، بينما يتحكم أقل تيار بين الألواح في أداء السلسلة بأكملها. ما يعني ببساطة أن تظليل لوح واحد فقط قد يخفض إنتاج النظام بشكل دراماتيكي. على سبيل المثال، إذا كانت ثلاثة ألواح (بقدرة 200 واط لكل منها) تعمل بتيار أقصى 9.52 أمبير، فإن ظلًا بسيطًا يخفض تيار لوح واحد إلى 5 أمبير قد يقلص الإنتاج الكلي من 600 واط إلى 315 واط — أي خسارة تقارب 48.5%.
هنا يأتي دور “صمامات التجاوز” (Bypass Diodes)، التي تعزل اللوح المتأثر بالظل وتسمح لبقية الألواح بالعمل بكفاءة أعلى، ليصل الإنتاج إلى نحو 400 واط. ومع ذلك، يظل هناك فقد ملحوظ في الطاقة.
أما عند استخدام التوصيل على التوازي، فالوضع يختلف تمامًا. فحتى إذا انخفض تيار أحد الألواح إلى 5 أمبير، فإن التيار الإجمالي للنظام سيظل مرتفعًا نتيجة جمع تيارات الألواح الثلاثة، مع بقاء الجهد ثابتًا. النتيجة؟ انخفاض محدود إلى نحو 505 واط فقط، أي تراجع بنسبة 16% تقريبًا في الأداء.
إذًا، عند تصميم أنظمة شمسية في مناطق معرضة للظلال، يصبح اختيار نوع التوصيل قرارًا جوهريًا يتجاوز الجانب الفني ليؤثر مباشرة في الجدوى الاقتصادية للنظام.
