مؤشرات الأداء الرئيسية (Key Performance Indicators: KPIs) في محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية

يمكّن استخدام مؤشرات الأداء الرئيسية (KPI’s) في مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية مشغلي هذه المحطات من التركيز على عدة مؤشرات بدلاً من مراجعة ومراقبة الآلاف من النقاط التي تصل إلى أنظمة المراقبة (Monitoring Systems) أو أنظمة التحكم الإشرافي وتحصيل البيانات (SCADA Systems).

على سبيل المثال بدلاً من الاعتماد على جدول غسيل عشوائي، يمكن لمشغلي مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية الاعتماد على أنظمة المراقبة لحساب أثر خسائر الأتربة (Soiling Loss)، والاعتماد على نسبة خسائر الأتربة الفعلية لتحديد مواعيد غسيل الألواح.

كما يمكّن استخدام مؤشرات الأداء الرئيسية (KPI’s) من تقييم الأداء الفعلي لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية. ومن هذه المؤشرات:

1. Specific Energy Production (kWh/kWp)

وهذا المعامل هو عبارة عن ناتج قسمة إنتاجية المحطة (كيلو واط ساعة) على قدرة المحطة على جانب التيار الثابت (كيلو واط ذورة).

ويسمح هذا المعامل بمقارنة إنتاجية محطة طاقة شمسية كهروضوئية بمحطة أخرى بقدرة مختلفة أو بمحطة أخرى تستخدم تكنولوجيا مختلفة لتوليد الطاقة، على سبيل المثال يمكن مقارنة إنتاجية محطة بقدرة 1 ميجا واط باستخدام هياكل معدنية ثابتة مع محطة أخرى بقدرة 3 ميجا واط باستخدام هياكل معدنية متحركة باتجاه واحد (Single-Axis Tracker).

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضاً استخدام هذا المعامل للمقارنة ما بين إنتاجية العواكس المختلفة في نفس المشروع، في حال كانت قدرة هذه العواكس أو نسب تحميلها (DC:AC Ratio) مختلفة عن بعضها البعض.

2. معامل الأداء (Performance Ratio)

يعتبر معامل الأداء (Performance Ratio) من أهم العوامل المستخدمة لتقييم كفاءة محطات الطاقة الكهروضوئية، كون هذا المعامل لا يعتمد على طريقة توجيه الألواح في المحطات ولا على كميات الإشعاع الشمسي الساقط على الألواح (Incident Solar Irradiation).

يأخذ هذا المعامل بعين الاعتبار جميع خسائر المحطة، مثل خسائر الأتربة (Soiling Loss)، التناقص التدريجي في قدرة الألواح (Module Degradation)، خسائر كوابل التيار الثابت (DC Cables Losses)، وخسائر تحويل التيار الثابت إلى تيار متردد (خسائر العواكس)، وخسائر كوابل التيار المتردد (AC Cables Losses)، وخسائر المحولات (Transformer Losses)، وخسائر عدم توفر المحطة (Unavailability Losses).

يمكنك الاطلاع على معلومات أكثر عن معامل الأداء وآلية حسابه بالرجوع للمقالات أدناه التي قمنا بإعدادها ونشرها سابقاً عن هذا المعامل:

 

3. معامل الأداء المصحح مع درجة الحرارة.

تختلف قيم معامل الأداء قيم معامل الأداء من شهر إلى آخر، ومن أسبوع إلى آخر، والعامل المساهم الأكبر في هذا الاختلاف هو اختلاف درجات الحرارة.

للتخلص من هذا الاختلاف بين قيم معامل الأداء الشهرية وللتمكن من استخدام معامل الأداء (Performance Ratio) في فترات زمنية صغيرة نسبياً (أسبوع أو 10 ايام في الفحوصات المطلوبة قبل تسليم المشاريع على سبيل المثال) تم التوجه لتصحيح قيم معامل الأداء مع درجة الحرارة كونه يعتبر المساهم الأكبر في هذا الاختلاف.

شكل (1) الشكل في الأعلى يبين معامل الأداء الفعلي لمحطة ما قبل التصحيح في أشهر الصيف (باللون الأزرق) وبعد التصحيح (باللون الأحمر). وفي الشكل الآخر في الأسفل يبين معامل الأداء الفعلي في أشهر الشتاء ما قبل التصحيح (باللون الأزرق) وبعد التصحيح باللون الأحمر).

لمعرفة آلية حساب معامل الأداء بعد التصحيح انقر على الرابط التالي للاطلاع على مقال سابق قمنا بإعداده ونشره عن هذا الموضوع.

 

4. عامل التوفر (Availability)

 

يتم حساب عامل التوفر (Availability Factor) من خلال قسمة المدة الزمنية لعمل النظام الفعلي على المدة الزمنية التي كان من الممكن أن يعمل فيها النظام في حال لم يكن هناك أي أعطال.

ونعني بالمدة الزمنية التي كان من الممكن أن يعمل فيها النظام: المدة الزمنية التي تجاوز فيها الإشعاع الشمسي الساقط على الألواح حدّ معين يمكّن من تشغيل عواكس المشروع.

لذلك يعتبر عامل التوفر (Availability) من أهم مؤشرات الأداء لتشغيل أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ويتم تحديد الحد الأدنى لعامل التوفر في عقود الصيانة والتشغيل للمشاريع وفي حال انخفضت قيمة التوفر الفعلية عن القيمة التعاقدية يقوم مقاول الصيانة والتشغيل بدفع الغرامات لمالك المشروع.

يمكنك الاطلاع على آلية حساب عامل التوفر (Availability Factor) وآلية حسابه، وكيفية أخذه بعين الاعتبار في مرحلة التصميم، يمكنك الرجوع للمقال التالي الذي قمنا بنشره سابقاً عن الموضوع.

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

كهربة القطاعات، ماذا تمثل؟ ما أهميتها؟ وأثرها على الشبكات الكهربائية

كهربة القطاعات كهربة القطاعات “Electrification” هي عملية استبدال مصادر الطاقة غير الكهربائية بالطاقة الكهربائية في …

error: Content is protected !!