تنظیم شیب پنل‌های خورشیدی در فصل‌های مختلف، عملکرد آن‌ها را بهبود می‌دهد

محققان در مطالعه جدیدی، به بررسی تأثیر بهینه‌سازی فصلی زاویه نصب پنل‌های خورشیدی (PV) بر افزایش بهره‌وری انرژی در نیروگاه‌های خورشیدی پرداخته‌اند. نتایج نشان می‌دهد که تنظیم زاویه پنل‌ها می‌تواند بازده سالانه انرژی خورشیدی را در مناطق مختلف به‌طور چشمگیری افزایش دهد.

به گزارش pv magazine، محققان دانشگاه فنی راجستان دریافتند که تغییر فصلی زاویه نصب پنل‌های خورشیدی می‌تواند تولید انرژی سیستم‌های فتوولتائیک در این ایالت را به‌شکل قابل‌توجهی افزایش دهد.

در این پژوهش، محققان با استفاده از شبیه‌سازی‌های مبتنی بر MATLAB، داده‌های چهار شهر مختلف، دو شهر با اقلیم بیابانی و دو شهر با اقلیم نیمه‌خشک، را تحلیل کرده و زاویه بهینه نصب پنل‌ها برای هر ماه سال را تعیین کردند.

معمولاً در نصب با زاویه ثابت، زاویه نصب پنل‌ها تقریباً برابر با عرض جغرافیایی محل تعیین می‌شود تا تابش خورشیدی سالانه برای پنل‌ها به حداکثر برسد. بااین‌حال در این پژوهش، الگوریتم بهینه‌سازی نشان داد که استفاده از زاویه ثابت (براساس عرض جغرافیایی) نمی‌تواند تغییرات فصلی ارتفاع خورشید را به‌طور مؤثر لحاظ کند.

نتایج مطالعه نشان داد که تنظیم دینامیکی زاویه پنل‌ها به‌صورت فصلی (زاویه تندتر در فصل زمستان (۵۸ تا ۶۰ درجه) و زاویه کمتر در تابستان) منجر به افزایش جذب تابش خورشیدی بین ۸.۸۹ تا ۹.۰۲ درصد می‌شود.

پژوهشگران اعلام کردند: «نتایج نشان‌دهنده روند فصلی مشخص است، به‌طوری‌که زاویه بهینه نصب در فصل زمستان بالاتر (۵۸ تا ۶۰ درجه) بوده و به‌تدریج در فصل تابستان (مه تا ژوئیه) تا صفر درجه کاهش می‌یابد که این تغییر، نشان‌دهنده تغییر ارتفاع خورشید در آسمان است. با استفاده از زاویه‌های بهینه، می‌توان میزان جذب تابش خورشیدی را در تمامی مناطق ایالت راجستان حدود ۸ تا ۹ درصد بهبود داد و با بهره‌گیری از سیستم‌های ردیاب خورشیدی، بیشترین توان خروجی را از پنل‌ها به‌دست آورد.»

تحلیل‌ها نشان داد که در سیستم‌های با زاویه ثابت، هرچه عرض جغرافیایی افزایش یابد، کارایی کاهش پیدا می‌کند؛ این یعنی در مناطق شمالی، استفاده از سیستم‌های ردیاب خورشیدی می‌تواند مزایای بیشتری داشته باشد.

بیشتر بخوانید: برخی پنل‌های خورشیدی عملکرد خود را بیش از ۳۰ سال هم حفظ می‌کنند