The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية
مقالات مشابهة
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 الألوح (Incident Solar Irradiation). لذلك يمكن استخدام هذا المعامل للمقارنة بين محطات الطاقة الكهروضوئية بغض النظر عن مكان تركيبها.
سوف تتعرف في هذا المقال على معامل الأدء (Performance Ratio) بشكل تفصيلي واستخداماته في مشاريع الطاقة الكهروضوئية. سوف تتعرف أيضاً على آلية حساب معامل الأدء (Performance Ratio) لمحطتك والعوامل التي تؤثر على هذا المعامل.
- ما هو معامل الأداء (Performance Ratio) ؟
معامل الأداء هو مقياس لكفاءة محطات الطاقة الكهروضوئية ولأنه لا يعتمد على موقع المشروع يعتبر أهم مقياس للكفاءة في محطات الطاقة الكهروضوئية.
معامل الأداء بشكل مبسط يمثل كمية الطاقة الكهربائية التي تصدرها محطة كهروضوئية ما (PV Plant) إلى نقطة الربط مع الشبكة الكهربائية مقارنة مع كمية الطاقة الكهربائية المنتجة من المحطة في حال عدم وجود أي خسائر فيها; أي في حال تم تحويل جميع الإشعاع الشمسي الساقط على الألواح إلى طاقة كهربائية بكفاءة اللوح المستخدم ولكن بدون أي خسائر في هذا النظام.
كل ما كانت قيمة معامل الأدء (Performance Ratio) أقرب إلى 100% كل ما كانت المحطة تعمل بكفاءة أعلى. ولكن على أرض الواقع لا يمكن أبداً الوصول إلى معامل أداء 100% بسبب وجود خسائر في النظام (System Losses) لا يمكن تفاديها (مثل الخسائر الناتجة عن درجات الحرارة، الخسائر في كوابل التيار المتردد وكوابل التيار الثابت، إلخ). محطات الطاقة الكهروضوئية ذات الكفاءة العالية من الممكن أن تصل فيها قيم معامل الأداء إلى 85% خاصةً في المناطق الباردة.
2. أهمية معامل الأداء (Performance Ratio)؟
معامل الأداء يخبرنا بشكل أساسي بنسبة كفاءة عمل محطات الطاقة الكهروضوئية بالإضافة إلى عدة أمور منها:
- مقارنة أداء محطات الطاقة الكهروضوئية في الأماكن المختلفة.
- مقارنة أداء محطتك بنفسها مع مرور عمر المحطة في سنوات مختلفة.
- تحديد مواطن الخلل المحتملة في النظام.
- مقارنة أداء المحطة الفعلي للأداء المتوقع حسب التصميم، وللأداء المحدد في ضمانات المشايع.
- مقارنة أداء محطة الطاقة الكهرضوئية باختلاف التصميم.
من المهم أيضاً معرفة أن قيم معامل الأداء (Performance Ratio) تختلف من شهر إلى آخر، ومن ساعة إلى أخرى في نفس اليوم، لذلك لا يمكن أخذ قيمة آنية للمقارنة الكاملة بين المحطات المختلفة. ولكن يمكن استخدام هذه القيم الآنية في نفس المشروع، على سبيل المثال في حال كان المشروع مقسم إلى 10 مناطق متساوية وكانت قيم معامل الأداء متشابهة لتسع مناطق ولكن كانت قيمة أقل للمنطقة العاشرة هنا يمكن معرفة أن هناك خلل ما في هذه المنطقة يستدعي تدخل فريق الصيانة.
3. كيفية حساب معامل الأداء (Performance Ratio)؟
حسب المعيار IEC 61724 يتم حساب معامل الأداء (Performance Ratio) من خلال المعادلة أدناه:
E_Grid = الطاقة الكهربائية المصدرة إلى الشبكة عند نقطة الربط (kWh).
GlobInc = كمية الإشعاع الشمسي الساقط مع مستوى الألواح (kWh/m2).
Pnom = قدرة المحطة على جانب التيار الثابت في الظروف المعيارية (kWp).
حيث يمثل حاصل ضرب (Pnom x GlobInc) رياضياً كمية الطاقة الكهربائية التي سوف يتم انتاجها في حال عمل النظام دوماً بكفائته الاسمية بدون وجود أي خسائر، بالتالي وحدة المقام سوف تكون بالkWh.
من خلال هذه المعادلة يمكننا استنتاج ما يلي:
1- معامل الأداء (Performance Ration) يتضمن جميع خسائر النظام من خسائر على جانب التيار الثابت (خسائر الظلال، خسائر زاوية سقوط الاشعاع irradiance angle modifier، خسائر الأتربة Soiling Loss، الخسائر الناتجة عن ارتفاع درجة حرارة الخلايا، خسائر عدم التماثل Mismatch Loss، الخسائر في كوابل التيار المتردد، وغيرها)، وخسائر على جانب التيار المتردد من (كفاءة العاكس، الخسائر في كوابل التيار المتردد، وغيرها).
2- بما أننا نقوم بالقسمة على كمية الإشعاع الشمسي الساقط مع مستوى الألواح (Global Incident Irradiation)، فإن معامل الأداء ال(Performance Ratio) لا يعتمد (أو بشكل أدق يعتمد بشكل هامشي فقط) على معلومات الارصاد الجوية، مكان المشروع أو زوايا تركيب الألواح.
3- بما أننا نقوم بالقسمة على قدرة المشروع على جانب التيار الثابت (DC Capacity) فإن معامل الأداء ال(Performance Ratio) لا يعتمد (أو بشكل أدق يعتمد بشكل هامشي فقط) على كفاءة الألواح الكهروضوئية (PV Module Efficiency) المستخدمة في المشروع.
4- خلافاً ل معامل ال(Specific Energy Production) ووحدته (kWh/kWp/year)معامل الأداء (Performance Ratio) يشير إلى كفاءة النظام ويسمح بالمقارنة ما بين التركيبات في المواقع المختلفة، وباستخدام زوايا تركيب مختلفة.
5- غالباً ما يتم استخدام معامل الأدء (Performance Ratio) في عقود تنفيذ المشاريع كضمان للكفاءة.
انتظرونا في المقال القادم، والذي سوف نتحدث فيه بشكل تفصيلي أكثر عن معامل الأداء (Performance Ratio) من تصحيح هذا المعامل مع درجة الحرارة (Weather-corrected PR) ، المعايير العالمية (Standards) لهذا المعامل بالإضافة إلى حسابات معامل الأداء في أنظمة الطاقة الكهروضوئية ذات الوجهين (Bifacial PV Systems).
المصادر:
