ألواح الطاقة الشمسية الأعلى كفاءة المتوافرة في الأسواق العالمية

مقدمة

قمنا خلال الفترة الماضية بجمع وتحليل البيانات الخاصة بالألواح الشمسية الكهروضوئية ذات الكفاءة العالية والمتوافرة حالياً في الأسواق العالمية. وسوف نقتصر في هذا المقال بذكر ومقارنة الألواح التي تتجاوز كفاءتها 22%.

جدول (1): الألواح ذات الكفاءة 22% أو أعلى.

الألواح الأعلى كفاءة

لغايات إعداد هذه الدراسة فقد قمنا باختيار اللوح الشمسي الكهروضوئي الأعلى كفاءة المتوافر على المواقع الرسمي لكل مصنع من مصانع الألواح الشمسية. حيث بلغ عدد الألواح التي تتجاوز كفاءتها 22% 12 لوحاً من 12 مصنعاً مختلفاً، كما يبين الرسم البياني في الشكل (1).

الشكل (1): المعلومات الفنية (القدرة، الكفاءة، مقاس الخلايا، التقنية المستخدمة في صناعة الخلايا) للألواح ذات الكفاءة 22% أو أعلى.

اللوح صاحب الكفاءة الأعلى هو لوح بتقنية الاتصال الخلفي المتكامل (IBC) من شركة ماكسيون سولار (Maxeon Solar)، طراز ” SPR-MAX6-440-E3-AC” وتبلغ كفاءته 22.8%.

بينما اللوح صاحب المركز الثاني لوح بتقنية التوب كون (TOPCON) من شركة جوليود (Jolywood)، طراز ” JW-HD132N-700″ وتبلغ كفاءته 22.53%.

واللوح الثالث بتقنية الخلايا غير المتجانسة (HJT) من شركة كانيديان سولار (Canadian Solar)، طراز ” CS6R-440HAG” وتبلغ كفاءته 22.5%.

نلاحظ من الرسم البياني اختلاف قدرة الألواح بشكل كبير، وذلك لأن قدرة الألواح تعتمد بشكل أساسي على مساحة وعدد الخلايا المستخدمة في اللوح الواحد.

 

اقرأ أيضاً: ألواح بقدرات تتجاوز ال600 واط ؟! كيف تم الوصول إلى ألواح بهذه القدرة ؟

 

 

التقنيات المستخدمة في صناعة الألواح

الشكل (1): المعلومات الفنية (القدرة، الكفاءة، مقاس الخلايا، التقنية المستخدمة في صناعة الخلايا) للألواح ذات الكفاءة 22% أو أعلى.

 جميع الألواح التي تتجاوز كفاءتها 22% تم صناعتها باستخدام خلايا ال (N-type)، سواء بتقنية التوب كون (TOPCON)، تقنية الخلايا غير المتجانسة (HJT)، أو تقنية الاتصال الخلفي المتكامل (IBC).

 

 من الجدير بالذكر أن لوح واحد بتقنية البيرك (PERC) من شركة (GCL) وصلت كفاءته إلى 22%. وتعتبر هذه الكفاءة عالية بالوقت الحالي لتقنية البيرك (PERC) مقارنة ببقية المصنعين، والتي تتراوح كفاءة ألواحهم بتقنية البيرك (PERC) ما بين 21.5% ~ 21.7%. لذلك قمنا بالتواصل مع شركة (GCL) للحصول على معلومات إضافية عن هذا اللوح، وعن توافره تجارياً في الوقت الحالي في الأسواق، ولكن لم نحصل على أي رد من الشركة لغاية يوم كتابة هذا المقال.

ومن الجدير بالذكر أيضاً، أن جميع الألواح التي تتجاوز كفاءتها 22%، تم صناعتها باستخدام تقنية أنصاف الخلايا (Half-cut cells)، عدا اللوح الأعلى كفاءة من شركة ماكسيون سولار، حيث تم استخدام الخلايا الكاملة (Full-cells) في صناعته.

 

مقاسات الخلايا

 

تنوعت مقاسات الخلايا المستخدمة في صناعة الألواح الأعلى كفاءة ما بين مقاس ال M12 (210مم * 210مم) بثلاث ألواح، ومقاس الM10 (182 مم * 182 مم) بخمس ألواح، وثلاث ألواح بمقاس الM6 (166 مم * 166 مم)، ولوح واحد بمقاس ال M4 (161.7 مم * 161.7 مم).

 

 

 انخفاض القدرة في السنة الأولى

الانخفاض الناتج عن التعرض لأشعة الشمس (LID) لألواح ال (N-type) قرابة الصفر، ولكن مع ذلك نجد اختلاف واضح ما بين المواصفات الفنية في مقدار الانخفاض التدريجي في قدرة الألواح في السنة الأولى ما بين مصانع الألواح المختلفة.

على سبيل المثال فإن انخفاض القدرة في السنة الأولى لألواح تقنية الاتصال الخلفي المتكامل (IBC) من شركة ماكسيون سولار (Maxeon Solar) يساوي 2%، بينما من شركة (SPIC) يساوي 1%.

وكذلك الأمر في تقنية التوب كون (TOPCON)، فإن انخفاض القدرة في السنة الأولى لهذه الألواح من خمس شركات (Jolywood, Hanersun, Jinko Solar, Astronergy Phono Solar) تساوي 1%، بينما من شركة (Qcells) تساوي 1.5%.

الشكل (2): انخفاض القدرة في السنة الأولى، والانخفاض السنوي للقدرة للألواح ذات الكفاءة 22% أو أعلى.

الانخفاض التدريجي في القدرة

تراوح الانخفاض التدريجي في القدرة (Annual Degradation) للألواح في هذه الدراسة ما بين -0.25% لكل سنة للوح شركة (Maxeon Solar) بتقنية الاتصال الخلفي المتكامل (IBC) و -0.55% لكل سنة للوح شركة (GCL) بتقنية البيرك (PERC).

 

ومثل انخفاض القدرة في السنة الأولى، فإننا نلاحظ أيضاً اختلاف واضح ما بين الانخفاض التدريجي في القدرة (Annual Degradation) لنفس القنية من الخلايا من مصانع الألواح المختلفة.

 

كفالة الألواح

الشكل (3): الكفالة المحدودة للمنتج و الكفالة المحدودة للطاقة القصوى للألواح ذات الكفاءة 22% أو أعلى.

لاحظنا من خلال دراستنا للنشرات الفنية من مصانع الألواح المختلفة، أن كفالة الألواح تعتبر من المواصفات الفنية التي يظهر فيها الاختلاف الأعلى ما بين مصنعي الألواح الشمسية الكهروضوئية. حيث انفردت شركة ماكسيون سولار (Maxeon Solar) بمدة تصل إلى 40 عاماً سواء للكفالة المحدودة للمنتج (Limited Product Warranty) أو الكفالة المحدودة للطاقة القصوى (Limited Power Warranty).

 

بينما تراوحت الكفالة المحدودة للمنتج (Limited Product Warranty) لبقية الألواح ما بين 12 عاماً و30 عاماً (12، 15، 20، 25 أو30). وأما الكفالة المحدودة للطاقة القصوى (Limited Power Warranty) فقد تراوحت ما بين 25 عاماً و30 عاماً.

 

من الملاحظ أيضاً من الرسم البياني أعلاه في الشكل (3)، أنه لا يوجد علاقة واضحة ما بين الألواح ذات الزجاج المزدوج (Double Glass) وزيادة مدة الكفالة، وكذلك الأمر بالنسبة للتقنية المستخدمة في صناعة الألواح. وهذا الأمر يعود لسببين، وهما: 1. عدم وجود معيار عالمي آو آلية فحص لتحديد مدة الكفالة 2. رفع مدة الكفالة لأسباب تسويقية وإعلامية.

 

معامل درجة الحرارة للقدرة

تراوح معامل درجة الحرارة للقدرة ما بين (-0.26%/C) للألواح بتقنية الخلايا غير المتجانسة (HJT) وبين (-0.36%/C) للوح شركة (GCL) بتنقية البيرك (PERC).

الشكل (4): الكفالة المحدودة للمنتج و الكفالة المحدودة للطاقة القصوى للألواح ذات الكفاءة 22% أو أعلى.

 

سعة حاويات الشحن

سعة الحاوية الواحدة من الألواح من العوامل الاقتصادية المهمة في اختيار الألواح الشمسية الكهروضوئية، خصوصاً في حال شحن الألواح لدول بعيدة جغرافياً عن أماكن تصنيعها، أو في حال ارتفاع أسعار الشحن كما حدث خلال السنوات القليلة الماضية بسبب جائحة كورونا ومشاكل سلاسل الإمداد.

في دراستنا للألواح التي تتجاوز كفاءتها 22%، تراوحت سعة حاوية ال40 قدم الواحدة ما بين 324.72 كيلو واط ذروة لألواح طراز ” EVPV410H” من شركة باناسونيك (Panasonic) و417.6 كيلو واط ذروة لألواح طراز ” CP18-72H580W” من شركة (Hanersun).

 

** لم تذكر النشرة الفنية الخاصة بألواح شركة ماكسيون سولار (Maxeon Solar)، وشركة (Qcells) سعة الحاوية من الألواح.

 

الشكل (5): سعة حاوية ال40 قدة من الأواح ذات الكفاءة 22% أو أعلى.

وزن الألواح

وزن الألواح يعتبر من مواصفات الألواح المهمة، لأنها تؤثر على عمليات المناولة والتركيب. كما أن وزن اللوح لكل متر مربع (كغ/م2)، يعتبر من العوامل المهمة في التركيبات على أسطح المنازل والمنشئات، لدراسة إمكانية تحمل هذه الأسطح للأحمال الإضافية الناتجة عن تركيب الألواح.

تراوح وزن الألواح التي تتجاوز كفاءتها 22% ما بين 19.9 كيلو غرام و38 كيلو غرام. ولأن الألواح تختلف بشكل كبير من حيث المساحة، فيمكن الاعتماد على وزن الألواح لكل متر مربع لغايات المقارنة. حيث تراوح وزن الألواح ذات الزجاج المزدوج (Double Glass)  ما بين 11.8 كغ/م2 و 13.6 كغ/م2، في حين تراوح وزن ألواح الزجاج-الطبقة الخلفية (Glass-Backsheet) ما بين 10.3 كغ/م2 و11.3 كغ/م2.

الشكل (6): وزن الألواح ذات الكفاءة 22% أو أعلى.

 

سمك الزجاج

وأخيراً، سمك الزجاج. بلغ سمك زجاج جميع ألواح الزجاج-الطبقة الخلفية (Glass-Backsheet) التي تتجاوز كفاءتها 22% 3.2 ميلي متر، أما سمك زجاج الطبقة الأمامية في جميع الألواح ذات الزجاج المزدوج (Double Glass)  التي تتجاوز كفاءتها 22% فقد بلغ 2 ميلي متر، أما سمك الطبقة الخلفية فقد بلغ 2 ميلي متر لجميع الألواح، عدا لوح شركة كانيديان سولار (Canadian Solar) فقد بلغ 1.6 ميلي متر فقط.

عن نضال نصار

Avatar photo

مهندس طاقة كهربائية مختص في مجال الطاقة الشمسية والطاقة المتجددة.
* حاصل على جائزة أفضل مهندس طاقة شاب عن منطقة الشرق الأوسط لعام 2020 من منظمة مهندسي الطاقة العالمية.
* حاصل على شهادة مدير طاقة معتمد (Certified Energy Manager).
* حاصل على شهادة مطور معتمد لمشاريع الطاقة الشمسية من أكاديمية RENAC الألمانية.

شاهد أيضاً

البحرين تعلن عن مناقصة لإنشاء محطات طاقة شمسية بقدرة 100 ميجا واط

أعلنت هيئة الكهرباء والماء عن طرحها مناقصة لتنفيذ مشروع إنشاء محطات لإنتاج الكهرباء بالطاقة الشمسية …

error: Content is protected !!