ما الذي يجب مراقبته باستخدام محطات الأرصاد الجوية الكهروضوئية؟

1. الإشعاع الشمسي (المعيار الأكثر أهمية)

• أهداف الرصد : الإشعاع الأفقي العالمي (GHI)، الإشعاع العمودي المباشر (DNI)، الإشعاع الأفقي المنتشر (DHI).
• أهمية: يُعدّ الإشعاع الشمسي "مصدر الطاقة" للألواح الكهروضوئية، إذ يمكن أن يؤدي انحراف القياس بنسبة 10% فقط إلى أخطاء تتراوح بين 8 و12% في توقعات إنتاج الطاقة. فعلى سبيل المثال، يُعدّ الإشعاع الشمسي المباشر (DNI) بالغ الأهمية لأنظمة الطاقة الشمسية المركزة (CSP)، بينما يُوجّه الإشعاع الشمسي العالمي (GHI) تصميم الألواح الكهروضوئية القياسية.
• نصائح التقديم العالمية: قامت شركة Rika Sensor بتحسين خوارزميات مراقبة DHI للمناطق ذات الإشعاع المنخفض (مثل شمال أوروبا) للمساعدة في تصميم أنظمة مكافحة التظليل؛ في المناطق ذات الإشعاع العالي مثل صحاري الشرق الأوسط، تقوم أجهزة استشعار DNI المخصصة بتتبع تغيرات الإشعاع بدقة، مما يساعد على تحسين زوايا ميل الألواح وتجنب ارتفاع درجة حرارة المكونات.

2. درجة الحرارة (درجة حرارة المحيط + درجة حرارة وحدة الخلايا الكهروضوئية)

• أهداف الرصد: درجة الحرارة المحيطة (درجة حرارة الهواء على ارتفاع مترين)، درجة حرارة الغطاء الخلفي لوحدة الخلايا الكهروضوئية.
• أهمية: تنخفض كفاءة الخلايا الكهروضوئية بنسبة تتراوح بين 0.3 و0.5% لكل درجة مئوية فوق 25 درجة مئوية. على سبيل المثال، في صحاري الهند حيث تصل درجات الحرارة المحيطة إلى 45 درجة مئوية، يمكن أن ترتفع درجة حرارة الوحدات إلى 70 درجة مئوية - يتيح الرصد في الوقت الفعلي عبر مستشعرات درجة الحرارة عالية الدقة من Rika Sensor التنشيط في الوقت المناسب لأنظمة التبريد أو تعديل تباعد الألواح.
• القدرة على التكيف العالمي: في المناطق الباردة (مثل كندا والدول الاسكندنافية)، تقوم أجهزة الاستشعار المقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة من شركة ريكا سينسور بالتقاط تقلبات درجة الحرارة بدقة، مما يمنع تلف الألواح والعواكس بسبب الجليد.

3. سرعة الرياح واتجاهها

• أهداف الرصد: سرعة الرياح على ارتفاع 10 أمتار (المتوسط ​​+ الهبات)، واتجاه الرياح.
• الأهمية : تعمل الرياح على تبريد الألواح الكهروضوئية (مما يقلل من ارتفاع درجة حرارتها)، لكن العواصف الشديدة (مثل أعاصير جنوب شرق آسيا، وأعاصير الولايات المتحدة) تشكل مخاطر هيكلية. تجمع مستشعرات سرعة واتجاه الرياح فوق الصوتية من ريكا سينسور بيانات دقيقة، مما يوفر أساسًا موثوقًا لتصميم الدعامات وضبط هوامش الأمان.
• القيمة العملية: تُظهر الأبحاث التي أجراها المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) أن حلول التبريد الطبيعية المُحسّنة باستخدام بيانات الرياح من مستشعر ريكا يمكن أن تزيد من إنتاج الطاقة الكهروضوئية بنسبة 5-7% في المناخات الحارة.

4. الهطول والرطوبة

• أهداف الرصد: معدل هطول الأمطار (مم)، الرطوبة النسبية (RH، %).
• الأهمية :
  • تعمل الأمطار بشكل طبيعي على تنظيف الألواح (مما يقلل من تراكم الغبار في المناطق القاحلة) ولكنها تتطلب تخطيطًا للصرف الصحي لألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطح المنازل في المناطق الممطرة (مثل جنوب شرق آسيا وأمريكا الجنوبية).
  • تؤدي الرطوبة العالية (أكثر من 85٪) إلى تسريع تآكل المكونات المعدنية - تم تصميم مستشعرات الرطوبة المضادة للتكثيف من Rika Sensor خصيصًا لمشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية الساحلية (مثل أستراليا ودول البحر الأبيض المتوسط)، مما يضمن دقة البيانات في البيئات ذات الرطوبة العالية.

5. الغبار والجسيمات الدقيقة (PM)

• أهداف الرصد : تركيزات الجسيمات الدقيقة PM10 و PM2.5.
• أهمية: يُعدّ الغبار "قاتلاً صامتاً للكفاءة"، إذ يُمكن أن يُقلّل تراكم 1 غرام/م² من الغبار على الألواح الإنتاجية بنسبة تتراوح بين 5 و15%. في المناطق الصحراوية (مثل صحراء غوبي والصحراء الكبرى)، تُتيح مستشعرات الغبار الليزرية من شركة ريكا سينسور مراقبة يومية عالية التردد لتفعيل جداول التنظيف في الوقت المناسب.
• التركيز العالمي : مع وجود 30٪ من مشاريع الطاقة الشمسية العالمية في المناطق القاحلة، أصبح رصد الغبار ميزة لا غنى عنها، وتستخدم حلول رصد الغبار من Rika Sensor على نطاق واسع في محطات الطاقة الكهروضوئية واسعة النطاق في جميع أنحاء العالم.

6. الضغط الجوي وعمق الثلج (إضافات إقليمية)

• الضغط الجوي: يُعدّ انخفاض الضغط الجوي عاملاً بالغ الأهمية في المشاريع التي تُقام على ارتفاعات شاهقة (مثل جبال الأنديز وجبال الهيمالايا)، حيث يؤثر على كثافة الهواء وتبديد الحرارة. وقد صُممت مستشعرات الضغط الخاصة بالارتفاعات العالية من شركة ريكا سينسور خصيصاً للعمل في بيئات تزيد ارتفاعاتها عن 3000 متر.
• عمق الثلج: ضروري للمناطق المعتدلة (مثل أمريكا الشمالية وأوروبا) - حيث يمكن أن تتسبب الثلوج الكثيفة في تلف الألواح. تقوم مستشعرات عمق الثلج فوق الصوتية من ريكا سينسور بتتبع تراكم الثلوج في الوقت الفعلي، مما يساعد في التنبؤ بتعافي الإنتاج بعد تساقط الثلوج.

كيف تُفيد هذه العناصر مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمية؟

• التنبؤ بإنتاج الطاقة : بالاستفادة من بيانات المراقبة التعاونية متعددة المعايير الخاصة بمستشعر ريكا (التي تجمع بين الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة والرياح وما إلى ذلك)، فإن حسابات ROI الدقيقة تقلل من أخطاء التنبؤ بنسبة تصل إلى 20٪.

• الصيانة الوقائية: توفر البيانات في الوقت الفعلي من مستشعرات الرطوبة والغبار من شركة Rika Sensor إنذارًا مبكرًا بمخاطر التآكل أو التلوث، مما يؤدي إلى إطالة عمر المكونات من 3 إلى 5 سنوات.

• تخفيف المخاطر: استنادًا إلى بيانات الرياح والهطول والثلوج من شركة ريكا سينسور، يمكن تصميم أنظمة مقاومة للكوارث (مثل الأقواس المقاومة للأعاصير في اليابان) لتعزيز موثوقية المشروع.

نصائح أساسية لاختيار محطة الأرصاد الجوية الكهروضوئية المناسبة

• أعط الأولوية لأجهزة استشعار الإشعاع المعتمدة وفقًا لمعيار ISO 9060 (لضمان توافق البيانات العالمية) - جميع أجهزة استشعار الإشعاع من Rika Sensor تحمل هذه الشهادة ، وتتميز بمكونات بصرية مستوردة بدقة قياس تبلغ ±2٪.
• بالنسبة للبيئات القاسية (الصحاري والمناطق الساحلية)، اختر المعدات المحمية بمعيار IP65+ - تعتمد محطات الأرصاد الجوية الكهروضوئية من Rika Sensor تصميم حماية كامل بمعيار IP65+ ، مع أغلفة مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ومقاومة للتآكل مناسبة للمناخات القاسية.
• اختر المحطات المزودة بنقل البيانات في الوقت الفعلي (4G/LoRa) لإدارة المشاريع عن بعد - تقدم Rika Sensor حلول نقل البيانات للسيناريوهات الكاملة المتوافقة مع نطاقات الاتصالات العالمية، وهي مثالية للمستثمرين الدوليين.

الخلاصة: استثمر في المراقبة الدقيقة لتحقيق مكاسب طويلة الأجل

هل أنت مستعد لتحسين نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الخاص بك من خلال مراقبة دقيقة للأحوال الجوية؟ اكتشف سلسلة محطات الأرصاد الجوية الكهروضوئية من ريكا سينسور، المصممة لتناسب الأنظمة العالمية، أو تواصل مع خبرائنا الفنيين للحصول على حلول مخصصة!