Carlos Jofré

المفهوم

نسبة الأداء (PR)

نسبة الأداء (PR) هي النسبة بين الطاقة التي سلّمتها المحطة الشمسية والطاقة التي كانت ستسلّمها لو حوّلت كل الإشعاع الذي تلقّته بقدرتها الاسمية. تُعبَّر عنها بالنسبة المئوية، وتلخّص جميع خسائر المحطة: الحرارة، وتراكم الغبار، والتظليل، والكابلات، والعاكسات، والأعطال. وهي المؤشر الذي تُقارَن به المحطات الواقعة في أماكن مختلفة.

بقلم · محدَّث في · 3 دقائق للقراءة

باختصار

  • PR = الإنتاج النوعي ÷ ساعات الذروة الشمسية، وفق المعيار IEC 61724-1.
  • لا يعتمد على مقدار الشمس المتاحة، ولهذا يصلح لمقارنة المحطات في Arica و Puerto Montt.
  • في سانتياغو، قاست دراسة لـ Fraunhofer نحو 75% مع تراكم الغبار الحضري.
  • يتغيّر مع الفصول: في الضمانات يُستخدم عام كامل، أو نسبة الأداء المصحّحة مناخياً.

الصيغة

يعرّف المعيار IEC 61724-1 نسبة الأداء بأنها النسبة بين عائدين:

PR = Yf ÷ Yr

Yf، الإنتاج النهائي: الطاقة المسلّمة بالتيار المتردد مقسومةً على القدرة المركّبة في الألواح (kWh/kWp).

Yr، الإنتاج المرجعي: الإشعاع الوارد على مستوى الألواح مقسوماً على شدة الإشعاع المرجعية، أي 1 kW/m². ويعادل ساعات الذروة الشمسية.

تعني نسبة أداء 80% أنه من كل 100 kWh كانت المحطة ستولّدها في الظروف المثالية بالشمس التي تلقّتها، سلّمت 80.

مثال من تشيلي

قاست Fraunhofer Chile و Universidad Católica ثلاث مصفوفات كهروضوئية في سانتياغو خلال عامي 2014 و2015. وبأرقامها المنشورة يمكن حساب نسبة الأداء غير المصحّحة لعام 2014:

التقنيةالإنتاج (kWh/kWp)الإشعاع على المستوى (kWh/m²)PR
أحادي البلورة1.4591.981,373,6 %
متعدد البلورات1.4191.981,371,6 %
الأغشية الرقيقة1.2481.981,363,0 %

يذكر التقرير أيضاً نسبة أداء مصحّحة مناخياً قريبة من 75% لجميع التقنيات الثلاث. وكانت المصفوفات معرّضة لتراكم الغبار في سانتياغو، الذي كان يُفقدها ما بين 0.13% و0.56% من الإنتاج يومياً عند غياب التنظيف.

ما الذي يخفض نسبة الأداء

الخسارةيُصحَّح بـ
حرارة الألواحقليل: فهي خاصة بالموقع وبطريقة التركيب
تراكم الغبارالتنظيف في الوقت المناسب
التظليلالتصميم؛ وأحياناً التقليم أو إعادة التموضع
الكابلات والمحوّلات والعاكساتالتصميم والصيانة
سلاسل string المفصولة، والمصهرات، والثنائياتالمراقبة والتفتيش
تدهور الوحداتضمان الشركة المصنّعة، إذا تجاوز ما تم الاتفاق عليه
خفض الحقن في الشبكةليس عطلاً في المحطة: يُفصل عن الحساب

PR، والإنتاج النوعي، وعامل المحطة

  • الإنتاج النوعي (kWh/kWp): مقدار الطاقة التي يسلّمها كل kWp. ويعتمد على شمس الموقع: يكون أعلى في Copiapó منه في Temuco، حتى لو كانت المحطتان تعملان بالكفاءة نفسها.
  • عامل المحطة: النسبة الزمنية التي تعمل فيها المحطة بقدرتها الاسمية. ويعتمد هو أيضاً على الموقع.
  • نسبة الأداء: تستبعد أثر الشمس. محطتان في حالة جيدة تكون لهما نسبة أداء متقاربة حتى لو كانتا تبعدان 2,000 km عن بعضهما.

لماذا يتغيّر مع الفصول

تفقد الألواح قدرتها عند ارتفاع حرارتها. في الصيف تنخفض نسبة الأداء، وفي الشتاء ترتفع، من دون أن تكون المحطة قد تغيّرت. ولا يمكن مقارنة نسبة أداء مقاسة في يناير بأخرى مقاسة في يوليو.

هناك حلان. الأبسط حسابها على مدى عام كامل. والآخر هو نسبة الأداء المصحّحة مناخياً التي اقترحها NREL في 2013، وهي تعدّل الحساب بحسب حرارة الخلايا، وتعطي قيماً أكثر ثباتاً على مدار السنة. وهي الأنسب لاستخدامها في ضمان تعاقدي.

في العقد

نسبة الأداء المضمونة هي بند الأداء الأكثر شيوعاً في عقود بناء وتشغيل المحطات الشمسية. ولكي تكون مفيدة، ينبغي أن يحدد العقد:

  1. أي مستشعر يُقاس به الإشعاع، ومن يعايره، ومن ينظفه.
  2. أي فترة تُقيَّم.
  3. أي الأحداث تُستبعد: انقطاعات الشبكة، وخفض الحقن، والقوة القاهرة.
  4. ماذا يحدث إذا لم يتحقق ذلك.

الأسئلة الشائعة

ما يسأل عنه الناس عادةً

ما هي نسبة الأداء لمحطة شمسية؟

هي النسبة المئوية من الطاقة المتاحة نظرياً التي حوّلتها المحطة إلى كهرباء. وتُحسب بقسمة الإنتاج النوعي (kWh لكل kWp) على ساعات الذروة الشمسية الواردة على مستوى الألواح.

ما هي نسبة الأداء الجيدة؟

تتوقف على المناخ والتقنية وطريقة القياس، لذلك لا يوجد رقم عام. في سانتياغو، وجدت دراسة لـ Fraunhofer نحو 75% في مصفوفات معرّضة لتراكم الغبار الحضري. وأنفع مقارنة تكون بنسبة الأداء المضمونة في العقد، وبتاريخ المحطة نفسها.

بماذا تختلف عن عامل المحطة؟

يعتمد عامل المحطة على مقدار الشمس المتاحة في الموقع. أما نسبة الأداء فتستبعد ذلك، ولهذا تقيس فقط مدى جودة عمل المحطة.

كيف تُحسب نسبة الأداء للمحطة؟

بالطاقة المولّدة، والقدرة المركّبة في الألواح، والإشعاع على مستوى الألواح خلال الفترة نفسها. وتُجري حاسبة نسبة الأداء الحساب.

المصادر

مصادر البيانات

متابعة القراءة

صفحات ذات صلة

أداة

حاسبة نسبة الأداء

تُحسب نسبة الأداء لأي محطة شمسية بثلاثة بيانات: الطاقة المولّدة، والقدرة المركّبة، والإشعاع على مستوى الألواح.

المفهوم

تدهور الألواح الشمسية

تفقد الألواح الشمسية قدرتها مع مرور السنوات: الوسيط المقاس في دراسات امتدت 40 عاماً هو 0.5% سنوياً. الأسباب، وطريقة قياسه، وما تغطيه الضمانة.

تدقيق أداء المحطات الكهروضوئية

ابتداءً من CLP 490.000. المكالمة الأولى لمدة 15 دقيقة بلا تكلفة.