واحدة من أكبر الشكوك عند التفكير في تركيب الألواح الشمسية هي مدتها. فهم العمر الإنتاجي للألواح الشمسية من المهم حساب العائد على الاستثمار والتخطيط لصيانته. على الرغم من أن العمر الإنتاجي للألواح الشمسية يعتبر عادةً من 25 إلى 30 عامًا، إلا أن هذا لا يعني أن الألواح تتوقف عن العمل في نهاية هذه الفترة. ومع ذلك، فهو مؤشر على مقدار الطاقة التي يمكنهم إنتاجها بكفاءة خلال تلك السنوات.
في هذه المقالة، سنستكشف ما يؤثر على العمر الإنتاجي للألواح الشمسية وما هي العوامل التي تؤثر على تدهورها. سنغطي أيضًا كيفية زيادة متانته، مما يضمن أن يكون استثمارك مربحًا قدر الإمكان على المدى الطويل.
ما هو العمر الإنتاجي للألواح الشمسية؟
لفهم التكلفة والعائد على الاستثمار في نظام الطاقة الشمسية بشكل أفضل، من الضروري أن نكون واضحين بشأن المدة التي ستستمر فيها الألواح. كما سبق ذكره ، العمر الإنتاجي النموذجي للألواح الشمسية يتراوح بين 25 إلى 30 عامًا.. ومع ذلك، فإن هذا يمثل فقط الفترة التي يضمن فيها المصنعون أن اللوحات ستعمل بكفاءة قريبة من مستواها الأولي. وبعد هذا الوقت، لن تتوقف الألواح عن العمل، ولكن قدرتها على توليد الكهرباء ستنخفض تدريجياً.
يعد هذا الانخفاض في إنتاج الطاقة أمرًا طبيعيًا ويرجع إلى تدهور المواد التي تتكون منها الألواح. وعلى الرغم من أن الألواح ستستمر في توليد الطاقة لسنوات عديدة بعد عمرها الإنتاجي المقدر، إلا أن كمية الطاقة ستكون أقل.
أحد الجوانب الرئيسية هو أن الألواح الكهروضوئية لا تحتوي على أجزاء متحركة، مما يقلل بشكل كبير من فرص حدوث عطل ميكانيكي. يحدث الضرر عادة بسبب عوامل خارجية مثل العواصف أو البرد أو التثبيت غير السليم.
أسباب تدهور الألواح الشمسية
العامل الرئيسي الذي يؤثر على متانة الألواح الشمسية هو ما يعرف ب معدل التدهور. ويعكس هذا النسبة المئوية للأداء الذي تفقده اللوحة في كل سنة تشغيل. حاليًا، يبلغ معدل التدهور النموذجي للألواح الشمسية حوالي 0,5% سنويًا، وهو ما يعادل انخفاضًا بنسبة 12,5% في أدائها بعد 25 عامًا.
يظهر التحليل الإضافي أن بعض الظروف يمكن أن تسرع هذه العملية:
- التعرض المفرط لأشعة الشمس: على الرغم من أن الألواح مصممة لتحمل الإشعاع الشمسي، إلا أن التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يؤدي إلى تسريع عملية التدهور.
- حرارة قصوى: يمكن للحرارة المفرطة أو الصدمة الحرارية أن تسبب شقوقًا صغيرة في الخلايا الشمسية، مما يؤدي إلى انخفاض قدرتها على توليد الكهرباء.
- الشقوق الصغيرة والعيوب: يمكن أن تؤثر الشقوق الصغيرة التي تحدث أثناء النقل أو التثبيت أو بسبب الظروف المعاكسة على أداء اللوحة بمرور الوقت.
بفضل التقدم التكنولوجي، تتمتع اللوحات الحديثة بمعدل تدهور أقل من النماذج القديمة. على سبيل المثال، قد تفقد الألواح عالية الجودة المصنعة في السنوات الأخيرة 0,3% إلى 0,5% فقط من كفاءتها سنويًا.
الألواح الشمسية المستدامة: وقت استعادة الطاقة (EPBT)
بالإضافة إلى كونها مصدرًا للطاقة المتجددة، فإن الألواح الشمسية أيضًا مستدامة من حيث دورة حياتها. هو EPBT (وقت استعادة الطاقة) إنه مفهوم مهم بشكل خاص عند الحديث عن الاستدامة. يقيس هذا المؤشر المدة التي تستغرقها اللوحة لتوليد كمية الطاقة التي تم استخدامها لتصنيعها.
حاليًا، فإن EPBT للألواح الشمسية منخفضة جدًا، حوالي 1-3 سنوات. وهذا يعني أن الألواح الشمسية تولد كمية كافية من الكهرباء لتعويض نفقات الطاقة في تصنيعها في تلك الفترة، وكل ما تنتجه منذ ذلك الحين فصاعدًا هو فائدة صافية للبيئة. ولهذا السبب، على الرغم من أن العمر الإنتاجي للألواح يبلغ حوالي 25 أو 30 عامًا، إلا أن كمية الطاقة التي تولدها خلال عمرها الإنتاجي تتجاوز بكثير الموارد المستخدمة في إنتاجها.
كيفية إطالة العمر الإنتاجي للألواح الشمسية
تعتبر الألواح الشمسية بشكل عام أجهزة متينة للغاية. ومع ذلك، هناك العديد من التدابير التي يمكنك اتخاذها لزيادة طول عمرها والتأكد من الحفاظ على مستوى أدائها بمرور الوقت.
حافظ على نظافة الألواح الشمسية
أحد العوامل التي تؤثر بشكل كبير على كفاءة الألواح الشمسية هو نظافة سطحها. يمكن أن يؤدي تراكم الغبار وأوراق الشجر وغيرها من الحطام إلى حجب ضوء الشمس وتقليل كمية الطاقة التي يمكن أن تولدها اللوحة. يمكن أن يكون تنظيف الألواح مرة واحدة على الأقل سنويًا، أو أكثر إذا كنت تعيش في منطقة بها الكثير من التلوث أو الغبار، طريقة رائعة للحفاظ على أدائها الأمثل.
بالإضافة إلى ذلك، من المهم التحقق من عدم وجود أشجار كبيرة أو أشياء تولد ظلالاً على الألواح، لأن هذا لا يقلل من قدرتها على التوليد فحسب، بل يمكن أن يسبب أيضًا تآكلًا مبكرًا.
القيام بالفحوصات الدورية
يعد وجود متخصص مسؤول عن فحص نظامك الشمسي بشكل دوري أمرًا ضروريًا لاكتشاف المشكلات قبل أن تتحول إلى إخفاقات كبيرة. سيتمكن المثبت المعتمد من اكتشاف الشقوق الصغيرة أو التوصيلات السائبة أو الكابلات المكشوفة التي قد تؤثر على تشغيل النظام بأكمله.
يمكن لعمليات التفتيش المنتظمة أيضًا تقييم أداء العاكسات، والتي تعد جزءًا رئيسيًا آخر من النظام الشمسي والذي غالبًا ما يحتاج إلى مزيد من الاهتمام نظرًا لأن عمرها الافتراضي أقصر من عمر الألواح.
تقنيات جديدة لإطالة عمر الألواح الشمسية
بفضل التقدم التكنولوجي السريع، توجد اليوم حلول جديدة تتيح للألواح الشمسية أن تدوم لفترة أطول بكثير من الأجيال السابقة. ومن الأمثلة الحديثة على ذلك تقنية الخلايا من النوع N، وهي أكثر مقاومة للتحلل الناجم عن الضوء (LID) مقارنة بالخلايا من النوع P، وهي الأكثر شيوعًا حاليًا.
بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم الألواح الشمسية أيضًا لتتحمل البيئات القاسية بشكل أفضل، لذلك حتى في المناطق ذات الظروف الجوية القاسية، تُظهر الأجيال الجديدة من الألواح الشمسية قدرًا أكبر من الموثوقية والعمر الافتراضي.
ومع التحسينات المستمرة في كفاءة المواد ومتانتها، فإن الألواح الشمسية في المستقبل لن تولد المزيد من الطاقة فحسب، بل ستفعل ذلك لفترة أطول بكثير، مما يقلل من التكاليف المرتبطة باستبدالها وترقيتها.
ضمانات الشركات المصنعة
أحد الجوانب المهمة التي لا ينبغي إغفالها عند تركيب الألواح الشمسية هو التأكد من أن الشركة المصنعة تقدم ذلك ضمانة قوية. تنقسم الضمانات عادة إلى قسمين:
- ضمان المنتج: وهو يغطي عيوب التصنيع ويستمر عادة لمدة تتراوح بين 10 و 12 عامًا.
- ضمان الأداء: ويضمن أن تحافظ الألواح على ما لا يقل عن 80٪ من قدرتها على التوليد لمدة 25-30 عامًا.
يعد اختيار الشركة المصنعة التي تقدم ضمانات واسعة النطاق علامة جيدة على أن المنتج مصمم ليدوم لفترة طويلة. بالإضافة إلى ذلك، في حالة فشل أي جزء من النظام، فإن الحصول على تغطية ضمان جيدة يمكن أن يوفر عليك الكثير من النفقات المستقبلية.
أخيرًا، تذكر أن الحفاظ على نظامك في حالة جيدة من خلال عمليات الفحص والتنظيف الدورية لا يؤدي فقط إلى تحسين أدائه الحالي، بل يمكنه أيضًا إطالة عمر اللوحات بشكل يتجاوز بكثير ما تذكره الضمانات.
باختصار، لا تزال الألواح الشمسية تمثل أحد أفضل الاستثمارات طويلة المدى اقتصاديًا وبيئيًا. ومع الصيانة المناسبة، يمكن لهذه الأنظمة الاستمرار في توليد الكهرباء لفترة طويلة بعد انتهاء "عمرها" المضمون، مما يضمن الفوائد على مدى عقود عديدة.