عرض جغرافیایی زیاد، زمستان های طولانی، برف سنگین - آیا پروژه هایی مانند این هنوز هم می توانند خورشیدی باشند؟
بله. و دمای پایین خود یک امتیاز است. ماژول های سیلیکون کریستالی در دمای 25 درجه سانتیگراد رتبه بندی می شوند. به ازای هر یک درجه کاهش دما، خروجی تقریباً 0.3٪ -0.35٪ افزایش می یابد. دلیل پایینتر بودن نسل زمستانی دما نیست - ساعتهای کوتاهتر روز و پوشش برف است. هر دو را می توان از طریق طراحی حل کرد.
خروجی افزایش سرما: غیر منطقی، اما با پشتوانه داده ها
ضریب دما پارامتر کلیدی است
ضریب دمای توان ماژولهای سیلیکون کریستالی منفی است - هر چه دما کمتر باشد، خروجی بالاتر است:
| تکنولوژی سلولی | ضریب دمای توان | عملکرد در دمای پایین |
| PERC تک کریستالی معمولی | تقریبا -0.30% تا -0.35%/°C | ≈ +10% خروجی در یک روز روشن -5 درجه سانتیگراد |
| TOPCon نوع N | تقریبا -0.25% تا -0.30%/°C | 0.05٪ - 0.1٪ کمتر در هر درجه تحت شرایط مشابه از دست می دهد |
| HJT | تقریبا -0.24% تا -0.26%/°C | افزایش بیشتر در دمای پایین |
یک ماژول 400 وات را به عنوان مثال در نظر بگیرید: در دمای سلول 5- درجه سانتیگراد، خروجی واقعی حدود 442 وات است، 10.5 درصد بالاتر از امتیاز. در یک بعدازظهر اواسط تابستان در دمای سلول 45 درجه سانتیگراد، خروجی تنها 372 وات است که 7 درصد کمتر از امتیاز است.
انعکاس برف (اثر albedo) تقویت دیگری میافزاید: سطوح برفی 80 تا 90 درصد نور را منعکس میکنند، در حالی که زمین معمولی تنها 10 تا 20 درصد نور را منعکس میکند. در شرایط صاف، سرد و برفی، خروجی می تواند 18 درصد از توان نامی فراتر رود.
چرا به نظر می رسد که خورشید در زمستان تولید نمی کند؟
زیرا نجوم تغییر می کند. در عرض جغرافیایی 42 درجه شمالی، یک روز ژوئن حدود 15 ساعت طول می کشد، اما یک روز دسامبر فقط حدود 9 ساعت طول می کشد. در مناطق با عرض جغرافیایی متوسط، تولید زمستانی ماهانه معمولاً 25 تا 50 درصد از جولای است.
برای مرجع: آلمان در عرض جغرافیایی 50 درجه شمالی قرار دارد و در سال 2023 حدود 12 درصد از برق ملی آن از PV (Fraunhofer ISE) تامین می شد. عرض جغرافیایی بالا به معنای غیرقابل اجرا بودن PV نیست - بلکه به معنای نیازهای طراحی بالاتر است.
برف: این برفی است که شما مدیریت می کنید، نه سرما
خروجی در شرایط مختلف برف
| وضعیت برف | تاثیر خروجی | زمان بهبودی |
| برف کم (<2 سانتی متر) | شفاف - هنوز 50٪ - 80٪ خروجی | سطح ماژول تاریک گرما را جذب می کند. در 1-2 ساعت ذوب می شود |
| پوشش جزئی (~50%) | تا حدود 25% کاهش می یابد (رشته پوشیده شده کل رشته را محدود می کند) | بستگی به آب و هوا دارد |
| پوشش کامل | 0% | خاموش می شود یا نیاز به حذف دستی دارد |
| بدون برف، صاف و سرد | 10٪ - 18٪ بالاتر از امتیاز | — |
سه ملزومات طراحی
- زاویه شیب ≥30°-40°: سطح شیشه ای صاف به اضافه شیب به برف اجازه می دهد تا ظرف 1-2 روز به خودی خود سر بخورد - در اکثر سناریوها نیازی به برف روبی دستی نیست.
- رتبه بارگیری برف ماژول ≥5400 Pa: درجه بندی بار برف ماژول های اصلی ردیف 1 - بدون تغییر شکل در زیر برف سنگین مقاومت می کند
- فناوری سلول نوع N را انتخاب کنید: ضریب دمای پایین برتر به معنای تلفات کمتر در زمستان است
طبق آمار NREL و PVPMC ایالات متحده: اکثر گیاهان 0-10٪ از تولید سالانه خود را در اثر برف از دست می دهند و بدترین حالت در مناطق برفی دائمی 10٪ - 15٪ است. برفزدایی دستی معمولاً توصیه نمیشود - خطرات دسترسی به سقف و خراش ماژول بیشتر از هزینههای برق است که بازیابی میکند.
منطق طراحی سیستم کامل برای پروژه های عرض جغرافیایی بالا
سمت PV
افزایش دمای پایین واقعی است، و همچنین نور روز کوتاه تر است. منطق سایز بندی:
- اقتصاد را بر اساس تولید سالانه اجرا کنید، نه تنها در فصل زمستان
- استفاده از انبار برای شب ها و روزهای ابری/برفی؛ PV در طول روز اولویت دارد
- در مناطق پر برف، برای شیب آرایه از سمت شیبدارتر اشتباه کنید - کمی تابش تابستانی را با بارش برف زمستانی مبادله کنید.
سمت ذخیره سازی
| مورد پیکربندی | توصیه عرض جغرافیایی بالا | دلیل |
| شیمی باتری | LFP (لیتیوم آهن فسفات) | محدوده عملکرد تا -20 درجه سانتیگراد، عمر چرخه طولانی |
| استراتژی ظرفیت | اندازه برای طولانی ترین دوره از روزهای ابری/برفی متوالی | فواصل طولانی بین شارژ خورشیدی در زمستان |
| کنترل دما | محفظه عایق + مدیریت گرمایش | شارژ در دمای پایین نیاز به کنترل فعال دما دارد |
مقایسه دیزل
زیر 15- درجه سانتیگراد، ژنراتورهای دیزلی خطر ژل شدن سوخت را دارند، شروع سرد نیاز به پیش گرم کردن دارد و فواصل تعمیر و نگهداری 250 تا 500 ساعت است. زمستان دقیقا زمانی است که گازوئیل آسیب پذیرتر است. یک ترکیب ذخیرهسازی PV+ مشکل ژل شدن ندارد و باتریهای ذخیرهسازی قابلیت تخلیه را در دماهای پایین (LFP تا -20 درجه سانتیگراد) حفظ میکنند.
برای تامین برق زمستانی در معادن با عرض جغرافیایی بالا، هزینه کل یک راه حل دیزل (حمل و نقل سوخت + نگهداری در هوای سرد + رعایت آلاینده ها) شایسته محاسبه مجدد است.
محصولات ZM-Besta's Cold-Climate
نیروگاه های خورشیدی متحرک ZM-Besta برای عملیات در دمای پایین مهندسی شده اند:
| پارامتر | ارزش |
| دمای عملیاتی | 20- تا 50+ درجه سانتی گراد |
| محافظت در هنگام انبار کردن | IP55 |
| تکنولوژی سلولی | TOPCon نوع N، راندمان تبدیل ≥22٪ |
| مقاومت در برابر باد هنگام استقرار | بوفورس 9 |
| ذخیره انرژی | LFP، استاندارد با گسترش اختیاری |
| استقرار | استقرار راه آهن در 4-20 ساعت؛ انبساط موتوری در ≤30 دقیقه |
مدل ها از 20 کیلو وات (بدنه کانتینر 3.6 متری، تخلیه شده توسط لیفتراک) تا 150 تا 200 کیلووات (کانتینر 40 فوت) متغیر هستند. پروژه ها در مناطق سرد به طور خاص در سه مورد پیکربندی می شوند: چقرمگی ضربه، بار برف ماژول، و کنترل دمای ذخیره سازی.
در سمت سازه فولادی: برای کارگاههای با عرض جغرافیایی بالا و سولههای ذخیرهسازی گنبدی، فولاد به درجههای ضربه Q355D/S355J2 بر اساس حداقل دمای محلی مشخص میشود و سیستمهای سقف برای بار برف طراحی شدهاند. طراحی سازه و پیکربندی PV حلقه را در یک نهاد پاسخگو می بندد.
سوالات متداول
Q1: پنل های خورشیدی واقعاً چه مقدار انرژی می توانند در زمستان تولید کنند؟
پاسخ: به دو متغیر بستگی دارد: عرض جغرافیایی و شرایط برف. در مناطق با عرض جغرافیایی متوسط، نسل زمستانی ماهانه حدود 25 تا 50 درصد از ماه جولای است. در روزهای صاف، سرد و بدون برف، خروجی روزانه می تواند 10 تا 18 درصد بالاتر از امتیاز باشد (افزایش دمای پایین + انعکاس برف). ارقام سالانه برای تصمیمات اقتصادی مهم هستند.
Q2: آیا PV هنوز در مناطق -20 درجه سانتیگراد کار می کند؟
پاسخ: ماژول ها در دماهای پایین عملکرد بهتری دارند. آنچه شما باید تأیید کنید پیکربندی سطح سیستم است: کنترل دمای باتری ذخیره سازی، بارگیری برف و درجه حرارت سرد کابل. نیروگاه های سیار ZM-Besta از -20 تا +50 درجه سانتیگراد پوشش می دهند.
Q3: آیا برف باید به صورت دستی برداشته شود؟
پاسخ: به طور کلی خیر. آرایه هایی با زاویه شیب بالای 30 درجه در عرض 1-2 روز به تنهایی برف می ریزند و تلفات برف سالانه معمولاً 0-10٪ است. خطرات ایمنی کار و آسیب ماژول ناشی از حذف دستی معمولاً بیشتر از برق بازیافت شده است. مناطق برف سنگین دائمی استثنا هستند و نیاز به یک استراتژی مدیریت برف اختصاصی دارند.
Q4: چگونه کمبود برق زمستانی را پوشش می دهید؟
A: اندازه ذخیره سازی LFP برای طولانی ترین مدت روزهای ابری/برفی متوالی. PV در طول روز اولویت دارد، فضای ذخیرهسازی شب را پوشش میدهد و ژنراتورهای دیزلی بهعنوان پشتیبان برای آبوهوای شدید نگهداری میشوند - این منطق ترکیبی است که اکثر معادن با عرض جغرافیایی بالا از آن استفاده میکنند.
Q5: مزایای TOPCon نوع N در زمستان چقدر قابل توجه است؟
A: ضریب دمای آن در حدود -0.25٪ تا -0.30٪ / ° C است، از دست دادن 0.05٪ -0.1٪ کمتر از PERC معمولی در هر درجه. مزیت دمای پایین در -20 درجه سانتیگراد افزایش می یابد، بنابراین نوع N خروجی کلی پایدارتر را در سرمای شدید ارائه می دهد.
آیا می خواهید نسل زمستانی و پیکربندی ذخیره سازی را برای پروژه در عرض جغرافیایی بالا اندازه کنید؟
ایمیل: info@xzbesta.com
