نظام الخلايا الكهروضوئية

أنظمة ومكونات الطاقة الكهروضوئية:

محول سلسلة الطاقة الشمسية ومكونات أخرى لنظام BOS
BIPV على شرفة في هلسنكي، فنلندا
نظام أسطح المنازل في بوسطن، الولايات المتحدة
محطة ويستميل للطاقة الشمسية في المملكة المتحدة
جهاز تتبع ثنائي المحور مزود بوحدات CPV
محطة توباز ، إحدى أكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم، كما تُرى من الفضاء
_{نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية التجاري المثبت على أسطح المباني بقدرة} حوالي 400 كيلوواط
محطة توليد الطاقة على جبل كوميكورا، اليابان
نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية على قمة جبل تسوغسبيتز ، أعلى قمة جبلية في ألمانيا

نظام الخلايا الكهروضوئية ، أو نظام الطاقة الشمسية ، هو نظام طاقة كهربائية مصمم لتوفير طاقة شمسية قابلة للاستخدام عن طريق الخلايا الكهروضوئية . يتكون من عدة مكونات، تشمل الألواح الشمسية لامتصاص ضوء الشمس وتحويله إلى كهرباء، ومحول الطاقة الشمسية لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد ، بالإضافة إلى أدوات التركيب والكابلات وغيرها من الملحقات الكهربائية اللازمة لتشغيل النظام. تستخدم العديد من أنظمة الخلايا الكهروضوئية واسعة النطاق أنظمة تتبع تتبع مسار الشمس اليومي في السماء لتوليد كهرباء أكثر من الأنظمة الثابتة. ^[¹^]

تحوّل أنظمة الخلايا الكهروضوئية الضوء مباشرةً إلى كهرباء، ويجب عدم الخلط بينها وبين تقنيات الطاقة الشمسية الأخرى، مثل الطاقة الشمسية المركزة أو الطاقة الشمسية الحرارية ، المستخدمة للتدفئة والتبريد. لا تشمل منظومة الطاقة الشمسية سوى الألواح الشمسية، وهي الجزء المرئي من النظام الكهروضوئي، ولا تشمل جميع المكونات الأخرى، والتي تُعرف عادةً باسم مكونات النظام المتكاملة (BOS). تتراوح أنظمة الخلايا الكهروضوئية من أنظمة صغيرة تُركّب على أسطح المباني أو تُدمج فيها، بسعات تتراوح من بضعة كيلوواط إلى عشرات الكيلوواط، إلى محطات طاقة ضخمة على نطاق المرافق العامة بسعات تصل إلى مئات الميغاواط. في الوقت الحاضر، لا تُمثّل الأنظمة المستقلة أو غير المتصلة بالشبكة سوى نسبة ضئيلة من السوق.

بفضل تشغيلها الصامت ودون أي أجزاء متحركة أو تلوث للهواء ، تطورت أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية من تطبيقات سوقية متخصصة إلى تقنية ناضجة تُستخدم في توليد الكهرباء على نطاق واسع. ونظرًا لنمو الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، انخفضت أسعار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بسرعة منذ طرحها؛ إلا أنها تختلف باختلاف السوق وحجم النظام. في الوقت الحاضر، لا تمثل وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية سوى أقل من نصف التكلفة الإجمالية للنظام، ^{[ 2 ]} تاركةً الباقي لمكونات نظام الطاقة المتبقية والتكاليف غير المباشرة، والتي تشمل اكتساب العملاء، والحصول على التراخيص، والتفتيش، والربط بالشبكة، وأجور التركيب، وتكاليف التمويل. ^{[ 3 ]}^{: 14}

نظام حديث

ملخص

يحوّل نظام الخلايا الكهروضوئية إشعاع الشمس ، على شكل ضوء، إلى كهرباء قابلة للاستخدام . ويتألف من مصفوفة الألواح الشمسية ومكونات النظام الأخرى. يمكن تصنيف أنظمة الخلايا الكهروضوئية وفقًا لجوانب مختلفة، مثل: الأنظمة المتصلة بالشبكة مقابل الأنظمة المستقلة ، والأنظمة المدمجة في المباني مقابل الأنظمة المثبتة على رفوف، والأنظمة السكنية مقابل أنظمة المرافق العامة، والأنظمة الموزعة مقابل الأنظمة المركزية، والأنظمة المثبتة على أسطح المنازل مقابل الأنظمة الأرضية، وأنظمة التتبع مقابل الأنظمة ذات الميل الثابت، والأنظمة الجديدة مقابل الأنظمة المُعاد تأهيلها . وتشمل الفروقات الأخرى: الأنظمة المزودة بمحولات دقيقة مقابل الأنظمة المزودة بمحول مركزي، والأنظمة التي تستخدم السيليكون البلوري مقابل تقنية الأغشية الرقيقة ، والأنظمة المزودة بوحدات.

ترتبط حوالي 99% من أنظمة الطاقة الشمسية في أوروبا و90% في الولايات المتحدة بشبكة الكهرباء ، بينما تُعدّ الأنظمة غير المتصلة بالشبكة أكثر شيوعًا في أستراليا وكوريا الجنوبية. ^{[ 4 ]}^{نادرًا ما تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية} تخزين البطاريات. قد يتغير هذا الوضع مع تطبيق الحوافز الحكومية لتخزين الطاقة الموزعة، ومع ازدياد جدوى الاستثمار في حلول التخزين للأنظمة الصغيرة. ^[^{5 ] [}^{6 ] في} المملكة المتحدة، يتزايد عدد الأنظمة التجارية التي تستخدم تخزين البطاريات تدريجيًا نتيجةً لقيود الشبكة التي تمنع إعادة تغذية الكهرباء غير المستخدمة إليها، فضلًا عن ارتفاع تكاليف الكهرباء مما يُحسّن الجدوى الاقتصادية. ^{[ 7 ]} عادةً ما تُركّب مصفوفة الطاقة الشمسية السكنية على السطح، بدلًا من دمجها في السطح أو واجهة المبنى، وهو ما يُعدّ أكثر تكلفةً بكثير. أما محطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق ، فتُركّب على الأرض، باستخدام ألواح شمسية ثابتة مائلة بدلًا من أجهزة التتبع باهظة الثمن. يُعدّ السيليكون البلوري المادة السائدة في 90% من وحدات الطاقة الشمسية المنتجة عالميًا، بينما فقدت مادة الأغشية الرقيقة المنافسة حصتها السوقية. ^{[ 8 ]}^{: 17-20} يُنتج حوالي 70% من جميع الخلايا والوحدات الشمسية في الصين وتايوان، بينما لا تتجاوز نسبة الإنتاج في أوروبا والولايات المتحدة 5% . ^{[ 8 ]}^{: 11-12} تتزايد القدرة المركبة لأنظمة الطاقة الشمسية الصغيرة على أسطح المنازل ومحطات الطاقة الشمسية الكبيرة بسرعة وبنسب متساوية، مع وجود اتجاه ملحوظ نحو أنظمة المرافق العامة، حيث يتحول التركيز على التركيبات الجديدة من أوروبا إلى مناطق أكثر سطوعًا، مثل حزام الشمس في الولايات المتحدة، والتي تُبدي معارضة أقل لمزارع الطاقة الشمسية الأرضية، ويُولي المستثمرون فيها اهتمامًا أكبر لجدوى التكلفة. ^{[ 4 ]}^{: 43}

بفضل التقدم التكنولوجي وزيادة حجم الإنتاج وتطوره، تتراجع تكلفة الخلايا الكهروضوئية باستمرار. ^{[ 9 ]} تنتشر ملايين الأنظمة الكهروضوئية في جميع أنحاء العالم، معظمها في أوروبا، حيث يوجد 1.4 مليون نظام في ألمانيا وحدها ^{[ 8 ]}^{: 5} ، بالإضافة إلى أمريكا الشمالية مع 440 ألف نظام في الولايات المتحدة. ^{[ 10 ]} ارتفعت كفاءة تحويل الطاقة في وحدة الطاقة الشمسية التقليدية من 15 إلى 20 بالمئة منذ عام 2004 ^{[ 8 ]}^{: 17،} ويستردّ النظام الكهروضوئي الطاقة اللازمة لتصنيعه في غضون عامين تقريبًا. في المواقع ذات الإشعاع الشمسي الاستثنائي، أو عند استخدام تقنية الأغشية الرقيقة، ينخفض ما يُسمى بفترة استرداد الطاقة إلى عام واحد أو أقل. ^{[ 8 ]}^{: 30-33} كما ساهم نظام القياس الصافي والحوافز المالية، مثل تعريفات التغذية التفضيلية للكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية، بشكل كبير في دعم تركيب أنظمة الخلايا الكهروضوئية في العديد من البلدان. ^{[ 11 ]} أصبحت التكلفة المُعدّلة للكهرباء المُولّدة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية واسعة النطاق مُنافسة لمصادر الكهرباء التقليدية في قائمة متزايدة من المناطق الجغرافية، وقد تحققت مُساواة التكلفة مع الشبكة الكهربائية في حوالي 30 دولة. ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

اعتبارًا من عام 2015، يقترب سوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمي سريع النمو من حاجز 200 جيجاواط، أي ما يعادل 40 ضعف القدرة المركبة في عام 2006. ^{[ 16 ]} وتساهم هذه الأنظمة حاليًا بنحو 1% من إجمالي إنتاج الكهرباء العالمي. وتتصدر الصين واليابان والولايات المتحدة قائمة الدول الأكثر تركيبًا لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية من حيث القدرة، بينما تتركز نصف القدرة العالمية في أوروبا، حيث تُغطي ألمانيا وإيطاليا ما بين 7 و8% من استهلاكهما المحلي للكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية. ^{[ 17 ]} وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن تصبح الطاقة الشمسية أكبر مصدر للكهرباء في العالم بحلول عام 2050، حيث تُساهم الطاقة الشمسية الكهروضوئية والطاقة الشمسية الحرارية المركزة بنسبة 16% و11% من الطلب العالمي على التوالي. ^{[ 3 ]}

ربط الطاقة الشمسية بالشبكة

مخططات نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية الموصولة بتيار متردد

يرتبط نظام الطاقة الشمسية بالشبكة بشبكة مستقلة أكبر (عادةً شبكة الكهرباء العامة) ويُغذيها بالطاقة مباشرةً. يمكن مشاركة هذه الطاقة بين المباني السكنية أو التجارية قبل أو بعد نقطة قياس الإيرادات، وذلك بحسب ما إذا كان إنتاج الطاقة المُعتمد يُحسب بشكل مستقل عن استهلاك المستهلك للطاقة ( تعرفة التغذية ) أو بناءً على فرق الطاقة فقط ( القياس الصافي ). تتفاوت أحجام هذه الأنظمة من أنظمة سكنية (2-10 كيلوواط _ذروة ) إلى محطات طاقة شمسية (تصل إلى عشرات الميغاواط _ذروة ). يُعد هذا شكلاً من أشكال توليد الكهرباء اللامركزي . يتطلب تغذية الشبكة تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد بواسطة عاكس ربط شبكي خاص ومتزامن . في المنشآت ذات القدرة بالكيلوواط، يكون جهد نظام التيار المستمر مرتفعًا قدر الإمكان (عادةً 1000 فولت باستثناء 600 فولت للمنشآت السكنية في الولايات المتحدة) للحد من الفقد الأومي. تُنتج معظم الوحدات (60 أو 72 خلية سيليكون بلورية) طاقة تتراوح بين 160 و300 واط عند 36 فولت. قد يكون من الضروري أو المرغوب فيه أحيانًا توصيل الوحدات جزئيًا على التوازي بدلًا من توصيلها جميعًا على التوالي. تُعرف مجموعة الوحدات الموصولة على التوالي باسم "سلسلة". ^{[ 18 ]} وتُعرف مجموعة "السلاسل" الموصولة على التوالي باسم "مصفوفة".

حجم النظام

تُصنّف أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية عمومًا إلى ثلاثة قطاعات سوقية متميزة: أنظمة أسطح المنازل، وأنظمة أسطح المباني التجارية، وأنظمة الطاقة الشمسية الأرضية واسعة النطاق. وتتراوح قدراتها من بضعة كيلوواط إلى مئات الميغاواط. يبلغ حجم النظام السكني النموذجي حوالي 10 كيلوواط ويُركّب على سطح مائل، بينما قد تصل قدرة الأنظمة التجارية إلى ميغاواط، وعادةً ما تُركّب على أسطح منخفضة الميل أو حتى أسطح مستوية. على الرغم من أن أنظمة أسطح المنازل صغيرة الحجم وتكلفتها لكل واط أعلى من تكلفة محطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق، إلا أنها تستحوذ على الحصة الأكبر في السوق. ومع ذلك، هناك اتجاه متزايد نحو محطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق، لا سيما في المناطق المشمسة من العالم. ^{[ 4 ]}^{: 43}^{[ 19 ]}

على نطاق المرافق

تُعدّ محطات الطاقة الشمسية الكبيرة، أو ما يُعرف بمزارع الطاقة الشمسية واسعة النطاق، محطات توليد طاقة قادرة على تزويد أعداد كبيرة من المستهلكين بالطاقة. تُغذّى الكهرباء المولدة إلى شبكة النقل التي تعمل بواسطة محطات توليد مركزية (محطة متصلة بالشبكة)، أو تُدمج مع مولد كهربائي منزلي واحد أو أكثر لتغذية شبكة كهربائية صغيرة (محطة هجينة). وفي حالات نادرة، تُخزّن الكهرباء المولدة أو تُستخدم مباشرةً من قِبل محطة مستقلة. ^{[ 20 ]}^{[ 21 ]} تُصمّم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية عمومًا لضمان أعلى إنتاجية للطاقة مقابل الاستثمار المُحدد. تغطي بعض محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الكبيرة، مثل سولار ستار ، ووالدبولينز سولار بارك ، وتوباز سولار فارم، عشرات أو مئات الهكتارات، وتصل قدرتها الإنتاجية إلى مئات الميغاواط .

على السطح، متنقل، وقابل للنقل

يُمكن لنظام كهروضوئي صغير توفير كمية كافية من الكهرباء المترددة لتشغيل منزل واحد، أو جهاز مُنعزل، سواءً كان ذلك على شكل تيار متردد أو تيار مستمر. قد تحتوي أقمار مراقبة الأرض العسكرية والمدنية ، وأعمدة الإنارة ، وإشارات المرور، والسيارات الكهربائية ، والخيام التي تعمل بالطاقة الشمسية، ^{[ 22 ]} والطائرات الكهربائية على أنظمة كهروضوئية مُدمجة لتوفير مصدر طاقة أساسي أو احتياطي ، سواءً كان ذلك على شكل تيار متردد أو تيار مستمر، وذلك حسب التصميم واحتياجات الطاقة. في عام 2013، شكلت أنظمة الأسطح 60% من التركيبات العالمية. مع ذلك، هناك توجه متزايد نحو أنظمة الطاقة الكهروضوئية واسعة النطاق، بدلاً من أنظمة الأسطح، حيث يتحول تركيز تركيبات الطاقة الكهروضوئية الجديدة من أوروبا إلى دول الحزام الشمسي، حيث يكون الرفض لمحطات الطاقة الشمسية الأرضية أقل حدة. ^{[ 4 ]}^{: 43} توفر أنظمة الطاقة الكهروضوئية المحمولة والمتنقلة طاقة كهربائية مستقلة عن شبكة الكهرباء، ما يسمح بتشغيلها خارج الشبكة. تُستخدم هذه الأنظمة على نطاق واسع في المركبات الترفيهية والقوارب، حتى أن هناك متاجر متخصصة في هذه التطبيقات ومنتجات مصممة خصيصًا لها. ولأن المركبات الترفيهية عادةً ما تحمل بطاريات وتُشغّل الإضاءة وأنظمة أخرى بجهد 12 فولت تيار مستمر، فإن أنظمة هذه المركبات تعمل عادةً ضمن نطاق جهد يسمح بشحن بطاريات 12 فولت مباشرةً، لذا فإن إضافة نظام كهروضوئي لا يتطلب سوى ألواح شمسية، ووحدة تحكم بالشحن، وأسلاك. وعادةً ما تكون قدرة أنظمة الطاقة الشمسية في المركبات الترفيهية محدودة بحجم مساحة سطح المركبة. ^{[ 23 ]}

متكامل مع المبنى

في المناطق الحضرية والضواحي، تُستخدم مصفوفات الخلايا الكهروضوئية بكثرة على أسطح المنازل لتوفير الطاقة اللازمة؛ وغالبًا ما يكون المبنى متصلًا بشبكة الكهرباء ، وفي هذه الحالة يمكن بيع الطاقة المنتجة من مصفوفة الخلايا الكهروضوئية إلى شركة الكهرباء بموجب اتفاقية قياس صافي الطاقة . تستخدم بعض شركات الكهرباء أسطح منازل العملاء التجاريين وأعمدة الهاتف لدعم استخدامها لألواح الخلايا الكهروضوئية. ^{[ 24 ]} أما الأشجار الشمسية فهي مصفوفات، كما يوحي اسمها، تُحاكي شكل الأشجار، وتوفر الظل، ويمكن استخدامها ليلًا كأعمدة إنارة للشوارع .

أداء

ترتبط الشكوك في الإيرادات بمرور الوقت في الغالب بتقييم موارد الطاقة الشمسية وأداء النظام نفسه. في أفضل الأحوال، تتراوح نسبة الشكوك عادةً بين 4% للتغيرات المناخية السنوية، و5% لتقدير موارد الطاقة الشمسية (في المستوى الأفقي)، و3% لتقدير الإشعاع في مستوى المصفوفة، و3% لتصنيف قدرة الوحدات، و2% للخسائر الناتجة عن الأوساخ والغبار ، و1.5% للخسائر الناتجة عن الثلوج، و5% لمصادر الخطأ الأخرى. يُعد تحديد الخسائر التي يمكن التحكم بها والتعامل معها أمرًا بالغ الأهمية للإيرادات وكفاءة التشغيل والصيانة. قد يكون رصد أداء المصفوفة جزءًا من الاتفاقيات التعاقدية بين مالك المصفوفة، والشركة المنفذة، وشركة الكهرباء التي تشتري الطاقة المنتجة. تُمكّن طريقة إنشاء "أيام اصطناعية" باستخدام بيانات الطقس المتاحة بسهولة والتحقق منها باستخدام حقل اختبار الطاقة الشمسية المفتوحة في الهواء الطلق من التنبؤ بأداء أنظمة الخلايا الكهروضوئية بدقة عالية. ^[²⁵^] يمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد آليات الفقد على نطاق محلي ، مثل الفقد الناتج عن الثلج ^[²⁶^]^[²⁷^] أو تأثيرات الطلاءات السطحية (مثل الطلاءات الكارهة للماء أو المحبة للماء ) على التلوث أو فقدان الثلج. ^[²⁸^] (مع العلم أنه في بيئات الثلوج الكثيفة ذات التداخل الأرضي الشديد، قد تصل الخسائر السنوية الناتجة عن الثلج إلى 30%. ^[²⁹^] ) وقد أتاح الوصول إلى الإنترنت مزيدًا من التحسين في مراقبة الطاقة والتواصل. وتتوفر أنظمة مخصصة من عدد من الموردين. بالنسبة لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تستخدم المحولات الدقيقة (تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد على مستوى اللوحة)، يتم توفير بيانات طاقة الوحدة تلقائيًا. تسمح بعض الأنظمة بضبط تنبيهات الأداء التي تُرسل تحذيرات عبر الهاتف/البريد الإلكتروني/الرسائل النصية عند الوصول إلى الحدود. توفر هذه الحلول بيانات لمالك النظام وفني التركيب. يستطيع فنيو التركيب مراقبة العديد من المنشآت عن بُعد، والاطلاع على حالة جميع المنشآت التي قاموا بتركيبها بنظرة سريعة.

عناصر

يتكون نظام الطاقة الكهروضوئية المستخدم في توفير الطاقة للمنازل أو المنشآت التجارية أو الصناعية من مصفوفة شمسية وعدد من المكونات التي تُعرف مجتمعةً باسم " مكونات النظام " (BOS). ويُستخدم هذا المصطلح كمرادف لمصطلح "مكونات محطة الطاقة". تشمل مكونات النظام معدات تكييف الطاقة وهياكل التركيب، وعادةً ما يكون هناك محول واحد أو أكثر من محولات التيار المستمر إلى التيار المتردد ، والمعروفة أيضًا باسم العاكسات ، وجهاز تخزين الطاقة، ونظام تثبيت يدعم المصفوفة الشمسية، والأسلاك والوصلات الكهربائية، ومكان تثبيت المكونات الأخرى.

قد يشمل نظام الطاقة الشمسية المركزة، اختيارياً، أيًا من المكونات التالية أو جميعها: عداد طاقة متجددة معتمد ، وجهاز تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT)، ونظام بطاريات وشاحن ، وجهاز تتبع شمسي GNSS ، وبرنامج إدارة الطاقة ، ومستشعرات الإشعاع الشمسي ، ومقياس سرعة الرياح ، أو ملحقات مصممة خصيصاً لتلبية متطلبات مالك النظام. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب نظام الطاقة الشمسية المركزة عدسات أو مرايا بصرية، وأحياناً نظام تبريد.

كثيرًا ما يُستخدم مصطلحا "مصفوفة شمسية" و"نظام كهروضوئي" بشكل خاطئ كمرادفين، على الرغم من أن المصفوفة الشمسية لا تشمل النظام بأكمله. علاوة على ذلك، يُستخدم مصطلح "لوحة شمسية" غالبًا كمرادف لـ"وحدة شمسية"، مع أن اللوحة تتكون من سلسلة من عدة وحدات. كما يُعد مصطلح "نظام شمسي" تسمية خاطئة شائعة لنظام كهروضوئي.

مصفوفة شمسية

تُعدّ الخلايا الشمسية اللبنات الأساسية لنظام الخلايا الكهروضوئية. والخلية الشمسية هي جهاز كهربائي قادر على تحويل طاقة الفوتونات مباشرةً إلى كهرباء. توجد ثلاثة أجيال تكنولوجية من الخلايا الشمسية: الجيل الأول (1G) من خلايا السيليكون البلوري (c-Si)، والجيل الثاني (2G) من الخلايا الرقيقة (مثل CdTe و CIGS والسيليكون غير المتبلور و GaAs )، والجيل الثالث (3G) من الخلايا العضوية ، والخلايا الحساسة للأصباغ ، وخلايا البيروفسكايت، والخلايا متعددة الوصلات . ^[³⁰^]^[³¹^]

تُغلّف الخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون البلوري (c-Si) ، والتي تُوصل عادةً على التوالي، داخل وحدة شمسية لحمايتها من العوامل الجوية. تتكون الوحدة من غطاء زجاجي مقوى ، ومادة تغليف مرنة ، ولوحة خلفية مصنوعة من مادة مقاومة للعوامل الجوية والحريق ، وإطار من الألومنيوم حول الحافة الخارجية. تُوصل الوحدات الشمسية كهربائيًا وتُثبّت على هيكل داعم، لتشكل سلسلة من الوحدات، تُسمى غالبًا باللوحة الشمسية. تتكون المصفوفة الشمسية من لوحة واحدة أو أكثر من هذه اللوحات. ^[³²^] المصفوفة الكهروضوئية، أو المصفوفة الشمسية، هي مجموعة متصلة من الوحدات الشمسية. نادرًا ما تكفي الطاقة التي تنتجها وحدة واحدة لتلبية احتياجات منزل أو شركة، لذلك تُربط الوحدات معًا لتشكيل مصفوفة. تستخدم معظم المصفوفات الكهروضوئية عاكسًا لتحويل طاقة التيار المستمر التي تنتجها الوحدات إلى تيار متردد يمكنه تشغيل المصابيح والمحركات والأحمال الأخرى. عادةً ما تُوصل الوحدات في المصفوفة الكهروضوئية أولًا على التوالي للحصول على الجهد المطلوب . تُوصل السلاسل الفردية بالتوازي لزيادة قدرة النظام على إنتاج تيار كهربائي أكبر . تُقاس الألواح الشمسية عادةً وفقًا لظروف الاختبار القياسية (STC) أو ظروف اختبار PTC (PVUSA)، بوحدة الواط . ^[³³^] تتراوح قدرة الألواح عادةً من أقل من 100 واط إلى أكثر من 400 واط. ^[³⁴^] تتكون قدرة المصفوفة من مجموع قدرات الألواح، بوحدات الواط أو الكيلوواط أو الميغاواط.

الوحدات والكفاءة

تبلغ مساحة وحدة الطاقة الشمسية الكهروضوئية النموذجية بقدرة 150 واط حوالي متر مربع. ومن المتوقع أن تنتج هذه الوحدة 0.75 كيلوواط ساعة يوميًا في المتوسط، مع الأخذ في الاعتبار الأحوال الجوية وخط العرض، وذلك عند تعرضها لإشعاع شمسي لمدة 5 ساعات يوميًا. يتراجع إنتاج الوحدة بشكل أسرع مع ارتفاع درجة الحرارة. ويساهم السماح بتدفق الهواء المحيط فوق وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وخلفها إن أمكن، في تقليل هذه المشكلة، حيث يميل تدفق الهواء إلى خفض درجة حرارة التشغيل، وبالتالي زيادة كفاءة الوحدة. ومع ذلك، فقد ثبت مؤخرًا أنه في التشغيل العملي، عند النظر إلى مولدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الأكبر حجمًا، يمكن أن تؤدي زيادة سرعة الرياح إلى زيادة فقد الطاقة، ^{[ 35 ]} وفقًا لنظرية ميكانيكا الموائع، حيث يؤدي تفاعل الرياح مع مولد الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى تغيرات في تدفق الهواء تُعدّل انتقال الحرارة من الوحدات إلى الهواء.

يبلغ العمر الافتراضي الفعال للوحدات الشمسية عادةً 25 عامًا أو أكثر. ^{[ 36 ]} تختلف فترة استرداد تكلفة الاستثمار في تركيب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية اختلافًا كبيرًا، وعادةً ما تكون أقل فائدة من حساب العائد على الاستثمار . ^{[ 37 ]} في حين أنه يُحسب عادةً بين 10 و20 عامًا، إلا أن فترة الاسترداد المالي يمكن أن تكون أقصر بكثير مع وجود حوافز . ^{[ 38 ]}

يُقاس تأثير درجة الحرارة على الوحدات الكهروضوئية عادةً باستخدام معاملات تربط تغيرات جهد الدائرة المفتوحة، وتيار الدائرة القصيرة، والقدرة القصوى بتغيرات درجة الحرارة. في هذه الورقة، نقدم إرشادات تجريبية شاملة لتقدير معاملات درجة الحرارة. ^{[ 39 ]}

نظراً لانخفاض جهد الخلية الشمسية الواحدة (عادةً حوالي 0.5 فولت)، تُوصل عدة خلايا على التوالي (انظر النحاس في الطاقة المتجددة# توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية ) في عملية تصنيع "الرقائق". تُجمّع هذه الرقائق داخل غلاف واقٍ مقاوم للعوامل الجوية، لتُشكّل بذلك وحدة كهروضوئية أو لوحة شمسية . ويمكن بعد ذلك ربط هذه الوحدات معاً لتكوين مصفوفة كهروضوئية. في عام 2012، بلغت كفاءة الألواح الشمسية المتاحة للمستهلكين حوالي 17%، ^{[ 40 ]} بينما تصل كفاءة الألواح المتوفرة تجارياً إلى 27%. ومن خلال تركيز ضوء الشمس، يُمكن تحقيق كفاءات أعلى. وقد ابتكر فريق من معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية خليةً تصل كفاءتها إلى 44.7% باستخدام ما يعادل "297 شمساً". ^{[ 41 ]}^{[ 42 ]}^{[ 43 ]}^{[ 44 ]}

التظليل والأوساخ

تتأثر القدرة الكهربائية للخلايا الكهروضوئية بشدة بالتظليل (ما يُعرف بتأثير "ضوء عيد الميلاد"). ^{[ 45 ]}^{[ 46 ]}^{[ 47 ]} فعندما يُظلل جزء صغير من خلية أو وحدة أو مجموعة خلايا متوازية، بينما يتعرض الجزء المتبقي لأشعة الشمس، ينخفض الناتج بشكل كبير بسبب "قصر الدائرة" الداخلي (انعكاس مسار الإلكترونات عبر الجزء المظلل). عند توصيل الخلايا على التوالي، لا يتجاوز التيار المسحوب من سلسلة الخلايا التيار الصغير الذي يمر عبر الخلية المظللة، وبالتالي يكون التيار (وبالتالي الطاقة) الناتج عن السلسلة محدودًا. إذا كانت مقاومة الحمل الخارجي منخفضة بما يكفي، فقد يتوفر جهد كافٍ من الخلايا الأخرى في السلسلة لزيادة التيار المار عبر الخلية المظللة عن طريق انهيار الوصلة. يتراوح جهد الانهيار هذا في الخلايا الشائعة بين 10 و30 فولتًا. بدلًا من زيادة الطاقة المنتجة من اللوحة، تمتص الخلية المظللة الطاقة وتحولها إلى حرارة. بما أن جهد الانحياز العكسي للخلية المظللة أكبر بكثير من جهد الانحياز الأمامي للخلية المضاءة، فإن الخلية المظللة الواحدة قد تمتص طاقة العديد من الخلايا الأخرى في السلسلة، مما يؤثر بشكل غير متناسب على إنتاجية اللوحة. على سبيل المثال، قد تخفض الخلية المظللة 8 فولتات، بدلاً من أن تضيف 0.5 فولت، عند مستوى تيار عالٍ، وبالتالي تمتص الطاقة المنتجة من 16 خلية أخرى. ^{[ 48 ]} لذلك، من المهم ألا تُحجب الأشجار أو أي عوائق أخرى تركيبات الطاقة الشمسية الكهروضوئية. توجد تقنيات لتقليل الفاقد باستخدام الثنائيات، ولكن هذه التقنيات تنطوي أيضاً على فاقد.

طُوِّرت عدة طرق لتحديد فقدان الطاقة الناتج عن تظليل الأشجار لأنظمة الخلايا الكهروضوئية، سواء على نطاق واسع باستخدام تقنية LiDAR ^{[ 49 ]} ، أو على مستوى النظام الفردي باستخدام برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد ^[⁵⁰^] . تحتوي معظم الوحدات على ثنائيات تجاوز بين كل خلية أو سلسلة من الخلايا، مما يقلل من تأثيرات التظليل ويقتصر فقدان الطاقة على ما كان سيوفره الجزء المظلل من المصفوفة، بالإضافة إلى الطاقة المبددة في الثنائيات. تتمثل الوظيفة الرئيسية لثنائي التجاوز في إزالة النقاط الساخنة التي تتشكل على الخلايا والتي قد تُلحق المزيد من الضرر بالمصفوفة، وتتسبب في نشوب حرائق.

يمكن امتصاص ضوء الشمس بواسطة الغبار أو الثلج أو الشوائب الأخرى الموجودة على سطح الوحدة (ويُشار إليها مجتمعةً باسم التلوث ). يُقلل التلوث من كمية الضوء التي تصل إلى الخلايا، مما يُقلل بدوره من إنتاج الطاقة لنظام الخلايا الكهروضوئية. تتراكم خسائر التلوث بمرور الوقت، وقد تصبح كبيرة في حال عدم تنظيفها بشكل كافٍ. في عام 2018، قُدِّرت خسائر الطاقة السنوية العالمية الناتجة عن التلوث بنسبة 3-4% على الأقل. ^{[ 51 ]} ومع ذلك، تختلف خسائر التلوث اختلافًا كبيرًا من منطقة إلى أخرى، وحتى داخل المنطقة الواحدة. ^{[ 52 ]}^{[ 53 ]}^{[ 54 ]}^{[ 55 ]} يُؤدي الحفاظ على سطح الوحدة نظيفًا إلى زيادة أداء الإنتاج طوال عمر نظام الخلايا الكهروضوئية. في إحدى الدراسات التي أُجريت في منطقة غنية بالثلوج ( أونتاريو )، أدى تنظيف الألواح الشمسية المسطحة بعد 15 شهرًا إلى زيادة إنتاجها بنسبة تقارب 100%. مع ذلك، تم تنظيف الألواح المائلة بزاوية 5 درجات بشكل كافٍ بواسطة مياه الأمطار. ^{[ 27 ]}^{[ 56 ]} في كثير من الحالات، وخاصة في المناطق القاحلة ، أو في المواقع القريبة من الصحاري أو الطرق أو المناطق الصناعية أو الزراعية، يُعد التنظيف المنتظم للألواح الشمسية فعالاً من حيث التكلفة . في عام 2018، قُدِّرت الخسائر في الإيرادات الناجمة عن التلوث بما يتراوح بين 5 و7 مليارات يورو. ^{[ 51 ]}

تُعدّ موثوقية وحدات الخلايا الكهروضوئية على المدى الطويل أمرًا بالغ الأهمية لضمان الجدوى التقنية والاقتصادية للطاقة الكهروضوئية كمصدر طاقة ناجح. ويُعدّ تحليل آليات تدهور هذه الوحدات أساسيًا لضمان عمر تشغيلي يتجاوز 25 عامًا. ^{[ 57 ]}

الإشعاع الشمسي والطاقة

يتكون الإشعاع الشمسي من إشعاع مباشر، وإشعاع منتشر، وإشعاع منعكس . يُعرَّف عامل امتصاص الخلية الكهروضوئية بأنه نسبة الإشعاع الشمسي الساقط الذي تمتصه الخلية. ^{[ 58 ]} عندما تكون الشمس في سمت الرأس في يوم صافٍ، تبلغ قدرتها حوالي 1 كيلوواط /م² ^، [ ^{59 ] على} سطح الأرض، في مستوى عمودي على أشعة الشمس. وبذلك، يمكن لمصفوفات الخلايا الكهروضوئية تتبع الشمس على مدار اليوم لتعزيز جمع الطاقة بشكل كبير. مع ذلك، تزيد أجهزة التتبع من التكلفة وتتطلب صيانة، لذا من الشائع أن تكون مصفوفات الخلايا الكهروضوئية مثبتة على حوامل ثابتة تميل المصفوفة وتواجه الجنوب تمامًا في نصف الكرة الشمالي أو الشمال تمامًا في نصف الكرة الجنوبي. يمكن تغيير زاوية الميل عن الوضع الأفقي حسب الموسم، ^{[ 60 ]} ولكن إذا كانت ثابتة، فيجب ضبطها للحصول على أفضل إنتاجية للمصفوفة خلال فترة ذروة الطلب على الكهرباء في السنة النموذجية لنظام مستقل. لا تتطابق زاوية ميل الوحدة المثلى بالضرورة مع زاوية الميل اللازمة لتحقيق أقصى إنتاجية سنوية من الطاقة للمصفوفة. ^{[ 61 ]} قد يكون تحسين نظام الخلايا الكهروضوئية لبيئة معينة أمرًا معقدًا، إذ يجب مراعاة عوامل مثل التدفق الشمسي، والتلوث، وفقدان الطاقة بسبب الثلوج. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت دراسات لاحقة أن التأثيرات الطيفية قد تؤثر في اختيار المواد الكهروضوئية المثلى. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يؤثر طيف انعكاس الضوء المحيط بشكل كبير على الإنتاج، وذلك تبعًا لنوع السطح المحيط بنظام الخلايا الكهروضوئية ^{[ 62 ]} ونوع مادة الخلايا الشمسية. ^{[ 63 ]} قد ينتج نظام كهروضوئي نموذجي بقدرة 1 كيلوواط في أستراليا أو خطوط العرض الجنوبية في أوروبا أو الولايات المتحدة ما بين 3.5 و5 كيلوواط ساعة يوميًا، وذلك تبعًا للموقع، والاتجاه، والميل، والإشعاع الشمسي، وعوامل أخرى. ^{[ 64 ]}^{[ 65 ]} في الصحراء الكبرى ، مع انخفاض الغطاء السحابي وزاوية شمسية أفضل، يمكن الحصول على ما يقارب 8.3 كيلوواط ساعة/م² ^/ يوم، شريطة ألا تحمل الرياح شبه الدائمة الرمال إلى الوحدات. تبلغ مساحة الصحراء الكبرى أكثر من 9 ملايين كيلومتر مربع ^. ويمكن لمساحة 90,600 كيلومتر ^مربع ، أو ما يقارب 1%، أن تولد من الكهرباء ما يعادل إنتاج جميع محطات توليد الطاقة في العالم مجتمعة. ^{[ 66 ]}

التركيب

تُجمّع الوحدات في مصفوفات على نظام تثبيت، يُصنّف عادةً إلى تثبيت أرضي، أو تثبيت على السطح، أو تثبيت على عمود. في محطات الطاقة الشمسية، يُثبّت رف كبير على الأرض، وتُركّب الوحدات عليه. أما في المباني، فقد صُمّمت العديد من الرفوف المختلفة للأسقف المائلة. وللأسقف المسطحة، تُستخدم الرفوف والصناديق والحلول المُدمجة في المبنى. يمكن أن تكون رفوف الألواح الشمسية المُثبّتة أعلى الأعمدة ثابتة أو متحركة، انظر قسم "أجهزة التتبع" أدناه. تُناسب حوامل جانب العمود الحالات التي يكون فيها العمود مُثبّتًا عليه شيء آخر، مثل وحدة إضاءة أو هوائي. يرفع التثبيت على العمود ما كان سيُثبّت على الأرض فوق ظلال الأعشاب والماشية، وقد يُلبي متطلبات قانون الكهرباء فيما يتعلق بعدم إمكانية الوصول إلى الأسلاك المكشوفة. تُعرّض الألواح المُثبّتة على الأعمدة لمزيد من هواء التبريد من أسفلها، مما يزيد من كفاءتها. يمكن تشكيل مجموعة من رفوف أعلى الأعمدة لتكوين موقف سيارات أو أي هيكل تظليل آخر. قد يسمح الرف الذي لا يتبع الشمس من اليسار إلى اليمين بالتعديل الموسمي لأعلى أو لأسفل. ^[⁶⁷^]

الكابلات

نظراً لاستخدامها في الهواء الطلق، صُممت كابلات الطاقة الشمسية لتكون مقاومة للأشعة فوق البنفسجية وتقلبات درجات الحرارة العالية للغاية، وهي عموماً لا تتأثر بالطقس. تشمل المعايير التي تحدد استخدام الأسلاك الكهربائية في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية معيار IEC 60364 الصادر عن اللجنة الكهروتقنية الدولية ، في القسم 712 "أنظمة إمداد الطاقة الشمسية الكهروضوئية"، والمعيار البريطاني BS 7671 ، الذي يتضمن لوائح تتعلق بالتوليد الصغير وأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ومعيار UL4703 الأمريكي، في الموضوع 4703 "أسلاك الطاقة الشمسية الكهروضوئية".

كابل الطاقة الشمسية هو كابل التوصيل المستخدم في توليد الطاقة الكهروضوئية . يربط هذا الكابل الألواح الشمسية بالمكونات الكهربائية الأخرى لنظام الطاقة الكهروضوئية. صُممت كابلات الطاقة الشمسية لتكون مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والظروف الجوية ، ويمكن استخدامها ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة.

تُحدد متطلبات الأداء الخاصة بالمواد المستخدمة في توصيل أسلاك تركيبات الألواح الشمسية في القوانين الكهربائية الوطنية والمحلية التي تنظم التركيبات الكهربائية في المنطقة. تشمل الخصائص العامة المطلوبة لكابلات الطاقة الشمسية مقاومة الأشعة فوق البنفسجية، والظروف الجوية، ودرجات الحرارة القصوى في المنطقة، والعزل المناسب لفئة جهد المعدات. وتختلف القوانين المتعلقة بتأريض تركيبات الطاقة الشمسية من منطقة لأخرى، وذلك لحماية التركيبات من الصدمات الكهربائية والصواعق.

متتبع

يقوم نظام تتبع الشمس بإمالة اللوحة الشمسية على مدار اليوم. وبحسب نوع نظام التتبع، تُوجَّه اللوحة إما مباشرةً نحو الشمس أو نحو أكثر مناطق السماء سطوعًا في حال وجود بعض الغيوم. تُحسِّن أنظمة التتبع أداء النظام بشكل كبير في الصباح الباكر وأواخر فترة ما بعد الظهر، مما يزيد من إجمالي الطاقة المنتجة بنسبة تتراوح بين 20 و25% لأنظمة التتبع أحادية المحور، ونحو 30% أو أكثر لأنظمة التتبع ثنائية المحور، وذلك تبعًا لخط العرض. ^{[ 68 ]}^{[ 69 ]} وتكون أنظمة التتبع فعالة في المناطق التي تتلقى جزءًا كبيرًا من ضوء الشمس مباشرةً. أما في الضوء المنتشر (أي تحت الغيوم أو الضباب)، فإن التتبع يكون ذا قيمة ضئيلة أو معدومة. ولأن معظم أنظمة الخلايا الكهروضوئية المركزة حساسة للغاية لزاوية سقوط ضوء الشمس، فإن أنظمة التتبع تسمح لها بإنتاج طاقة مفيدة لفترة أطول من مجرد فترة وجيزة كل يوم. ^{[ 70 ]} تُحسِّن أنظمة التتبع الأداء لسببين رئيسيين: أولًا، عندما تكون اللوحة الشمسية عمودية على ضوء الشمس، فإنها تتلقى كمية أكبر من الضوء على سطحها مقارنةً بما لو كانت مائلة. ثانيًا، يُستخدم الضوء المباشر بكفاءة أكبر من الضوء المائل. ^{[ 71 ]} يمكن للطلاءات الخاصة المضادة للانعكاس أن تحسن كفاءة الألواح الشمسية للضوء المباشر والضوء المائل، مما يقلل إلى حد ما من فائدة التتبع. ^{[ 72 ]}

غالبًا ما تُعتبر أجهزة التتبع والاستشعارات لتحسين الأداء اختيارية، لكنها قادرة على زيادة الإنتاج الفعلي بنسبة تصل إلى 45%. ^{[ 73 ]} وتستخدم المصفوفات التي تقارب أو تتجاوز ميغاواط واحد أجهزة تتبع شمسية. وبالنظر إلى الغيوم، وحقيقة أن معظم العالم لا يقع على خط الاستواء، وأن الشمس تغرب في المساء، فإن المقياس الصحيح للطاقة الشمسية هو الإشعاع الشمسي - متوسط عدد الكيلوواط ساعة لكل متر مربع يوميًا. وبالنسبة للطقس وخطوط العرض في الولايات المتحدة وأوروبا، يتراوح الإشعاع الشمسي النموذجي من 2.26 كيلوواط ساعة/م² ^/ يوم في المناطق الشمالية إلى 5.61 كيلوواط ساعة/م² ^/ يوم في أكثر المناطق المشمسة. ^{[ 74 ]}^{[ 75 ]}

بالنسبة للأنظمة الكبيرة، قد تفوق الطاقة المكتسبة من استخدام أنظمة التتبع التعقيد الإضافي. أما بالنسبة للأنظمة الضخمة جدًا ، فإن الصيانة الإضافية للتتبع تُعدّ عائقًا كبيرًا. ^{[ 76 ]} لا يتطلب التتبع أنظمة الألواح المسطحة والأنظمة الكهروضوئية منخفضة التركيز . أما بالنسبة للأنظمة الكهروضوئية عالية التركيز، فإن التتبع ثنائي المحور ضروري. ^{[ 77 ]} تؤثر اتجاهات الأسعار على التوازن بين إضافة المزيد من الألواح الشمسية الثابتة مقابل استخدام عدد أقل من الألواح المزودة بنظام تتبع.

مع تحسن أسعار وموثوقية وأداء أنظمة التتبع أحادية المحور، ازداد استخدام هذه الأنظمة في مشاريع الطاقة الشمسية واسعة النطاق. ووفقًا لبيانات من وود ماكنزي/جي تي إم ريسيرش، بلغت شحنات أنظمة التتبع الشمسية العالمية رقمًا قياسيًا قدره 14.5 جيجاوات في عام 2017. ويمثل هذا نموًا بنسبة 32% على أساس سنوي، مع توقعات بنمو مماثل أو أكبر مع تسارع وتيرة نشر الطاقة الشمسية على نطاق واسع. ^{[ 78 ]}

العاكس

تحتاج الأنظمة المصممة لتوفير التيار المتردد ، مثل التطبيقات المتصلة بالشبكة، إلى محول تيار لتحويل التيار المستمر من الألواح الشمسية إلى تيار متردد. يجب أن توفر محولات التيار المتصلة بالشبكة تيارًا مترددًا على شكل موجة جيبية، متزامنة مع تردد الشبكة، وأن تحد من جهد التغذية بحيث لا يتجاوز جهد الشبكة، وأن تنفصل عن الشبكة عند انقطاع التيار الكهربائي عنها. ^{[ 79 ]} أما محولات التيار المستقلة، فلا تحتاج إلا إلى إنتاج جهود وترددات منظمة على شكل موجة جيبية، إذ لا تتطلب أي تزامن أو تنسيق مع مصادر الشبكة.

يمكن توصيل محول الطاقة الشمسية بسلسلة من الألواح الشمسية. في بعض التركيبات، يتم توصيل محول طاقة شمسية صغير بكل لوح شمسي. ^{[ 80 ]} ولأسباب تتعلق بالسلامة، يتم توفير قاطع دارة كهربائية على جانبي التيار المتردد والتيار المستمر لتسهيل الصيانة. يمكن توصيل خرج التيار المتردد عبر عداد كهرباء بالشبكة العامة. ^{[ 81 ]} يحدد عدد الوحدات في النظام إجمالي قدرة التيار المستمر التي يمكن توليدها بواسطة المصفوفة الشمسية؛ ومع ذلك، فإن المحول هو الذي يتحكم في النهاية بكمية قدرة _التيار المتردد التي يمكن توزيعها للاستهلاك. على سبيل المثال، نظام كهروضوئي يتكون من 11 كيلوواط تيار مستمر من الوحدات الكهروضوئية، مقترن بمحول تيار _متردد واحد بقدرة 10 كيلوواط ، سيقتصر على خرج المحول البالغ 10 كيلوواط. اعتبارًا من عام 2019، وصلت كفاءة التحويل للمحولات الحديثة إلى أكثر من 98 بالمائة. بينما تُستخدم محولات السلسلة في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية والتجارية متوسطة الحجم، تغطي المحولات المركزية السوق التجارية الكبيرة وسوق المرافق العامة. تبلغ الحصة السوقية للمحولات المركزية ومحولات السلسلة حوالي 44% و52% على التوالي، بينما تقل حصة المحولات الدقيقة عن 1%. ^[⁸²^]

تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) هو أسلوب تستخدمه محولات التيار المتصلة بالشبكة للحصول على أقصى قدرة ممكنة من مصفوفة الخلايا الكهروضوئية. ولتحقيق ذلك، يقوم نظام MPPT الخاص بالمحول بأخذ عينات رقمية من خرج الطاقة المتغير باستمرار لمصفوفة الخلايا الشمسية، ويطبق المعاوقة المناسبة لإيجاد نقطة القدرة القصوى المثلى . ^{[ 83 ]}

خاصية منع العزل هي آلية حماية تعمل على إيقاف تشغيل العاكس فورًا، مما يمنعه من توليد طاقة التيار المتردد عند انقطاع الاتصال بالحمل. يحدث هذا، على سبيل المثال، في حالة انقطاع التيار الكهربائي. بدون هذه الحماية، سيصبح خط الإمداد بمثابة "جزيرة" محاطة بشبكة من الخطوط غير الموصولة بالتيار، حيث تستمر الألواح الشمسية في توفير طاقة التيار المستمر أثناء انقطاع التيار. يشكل العزل خطرًا على عمال الكهرباء، الذين قد لا يدركون أن دائرة التيار المتردد لا تزال موصولة بالتيار، وقد يمنع إعادة توصيل الأجهزة تلقائيًا. ^{[ 84 ]} خاصية منع العزل ليست ضرورية لأنظمة الطاقة المستقلة تمامًا عن الشبكة.

سوق أجهزة العاكس/المحولات في عام 2019
يكتب	قوة	الكفاءة ^(أ)	الحصة السوقية ^(ب)	ملاحظات
محول سلسلة	حتى 150 كيلوواط ( _ج⁾	98%	61.6%	التكلفة ^(ب) 0.05-0.17 يورو لكل واط ذروة. سهل الاستبدال.
العاكس المركزي	_أعلى من 80 كيلوواط	98.5%	36.7%	0.04 يورو لكل واط ذروة. موثوقية عالية. غالبًا ما يُباع مع عقد صيانة.
محول صغير	نطاق طاقة الوحدة	90-97%	1.7%	0.29 يورو لكل واط ذروة. مخاوف تتعلق بسهولة الاستبدال.
محول تيار مستمر/مستمر ( محسن الطاقة )	نطاق طاقة الوحدة	99.5%	5.1%	0.08 يورو لكل واط ذروة. مخاوف بشأن سهولة الاستبدال. لا يزال العاكس مطلوبًا.
المصدر: بيانات من IHS Markit لعام 2020، وملاحظات من معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية لعام 2020 ، من: تقرير الخلايا الكهروضوئية 2020، صفحة 39، ملف PDF ^{[ 82 ].} ملاحظات : ^(أ) أفضل الكفاءات المعروضة، ^(ب) الحصة السوقية وتكلفة الواط الواحد تقديرية، ^(ج)كيلوواط ذروة = kW _p ، ^(د) إجمالي الحصة السوقية أكبر من 100% لأن محولات التيار المستمر/المستمر تتطلب الاقتران مع محولات السلسلة.

بطارية

على الرغم من ارتفاع تكلفتها، تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل متزايد بطاريات قابلة لإعادة الشحن لتخزين الطاقة الفائضة لاستخدامها لاحقًا ليلًا. كما تُسهم البطاريات المستخدمة لتخزين الطاقة في استقرار الشبكة الكهربائية من خلال توزيع الأحمال القصوى ، وتلعب دورًا هامًا في الشبكة الذكية ، حيث يمكن شحنها خلال فترات انخفاض الطلب وتغذية الشبكة بالطاقة المخزنة عند ارتفاع الطلب.

تشمل تقنيات البطاريات الشائعة المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية اليوم بطاريات الرصاص الحمضية المنظمة بالصمامات - وهي نسخة معدلة من بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية - وبطاريات النيكل والكادميوم وبطاريات الليثيوم أيون . بالمقارنة مع الأنواع الأخرى، تتميز بطاريات الرصاص الحمضية بعمر أقصر وكثافة طاقة أقل. ومع ذلك، نظرًا لموثوقيتها العالية، وانخفاض معدل تفريغها الذاتي، بالإضافة إلى انخفاض تكاليف الاستثمار والصيانة، فهي حاليًا (حتى عام 2014) التقنية السائدة المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية صغيرة الحجم، حيث لا تزال بطاريات الليثيوم أيون قيد التطوير، وتكلفتها أعلى بنحو 3.5 مرة من بطاريات الرصاص الحمضية. علاوة على ذلك، نظرًا لأن أجهزة تخزين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ثابتة، فإن انخفاض كثافة الطاقة والقدرة، وبالتالي زيادة وزن بطاريات الرصاص الحمضية، لا يمثل مشكلة كبيرة كما هو الحال، على سبيل المثال، في النقل الكهربائي ^{[ 5 ]}^{: 4، 9.} تشمل البطاريات القابلة لإعادة الشحن الأخرى التي يتم النظر فيها لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزعة بطاريات الصوديوم والكبريت وبطاريات الفاناديوم المؤكسدة والمختزلة ، وهما نوعان بارزان من بطاريات الأملاح المنصهرة وبطاريات التدفق ، على التوالي. ^{[ 5 ]}^{: 4} في عام 2015، أطلقت شركة تسلا موتورز بطارية باور وول ، وهي بطارية ليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحن بهدف إحداث ثورة في استهلاك الطاقة. ^{[ 85 ]}

تحتاج أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المزودة ببطاريات مدمجة إلى وحدة تحكم بالشحن ، حيث يتطلب الجهد والتيار المتغيران من الألواح الشمسية تعديلًا مستمرًا لمنع تلفها نتيجة الشحن الزائد. ^{[ 86 ]} قد تقوم وحدات التحكم الأساسية بالشحن بتشغيل وإيقاف الألواح الشمسية، أو قد تُخرج نبضات من الطاقة حسب الحاجة، وهي استراتيجية تُعرف باسم تعديل عرض النبضة (PWM) . أما وحدات التحكم الأكثر تطورًا، فتدمج منطق تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT) في خوارزميات شحن البطارية. كما يمكن لوحدات التحكم بالشحن توجيه الطاقة لأغراض أخرى غير شحن البطارية. فبدلًا من إيقاف تشغيل الطاقة الشمسية المجانية عند عدم الحاجة إليها، يمكن للمستخدم اختيار تسخين الهواء أو الماء بمجرد امتلاء البطارية.

المراقبة والقياس

يجب أن يكون نظام القياس قادرًا على تجميع وحدات الطاقة في كلا الاتجاهين، أو استخدام عدادين. تقوم العديد من العدادات بتجميع الطاقة في كلا الاتجاهين، وتستخدم بعض الأنظمة عدادين، لكن العداد أحادي الاتجاه (مع نقطة توقف) لا يُجمّع الطاقة من أي تغذية ناتجة إلى الشبكة. ^{[ 87 ]} في بعض البلدان، بالنسبة للمنشآت التي تزيد قدرتها عن 30 كيلوواط _ذروة، يلزم وجود جهاز مراقبة للتردد والجهد مع فصل جميع الأطوار. يُطبّق هذا الإجراء عندما يتم توليد طاقة شمسية تفوق قدرة شركة الكهرباء على استيعابها، ولا يمكن تصدير الفائض أو تخزينه . تاريخيًا، كان على مشغلي الشبكة توفير خطوط النقل وقدرة التوليد. أما الآن، فهم بحاجة أيضًا إلى توفير التخزين. عادةً ما يكون هذا التخزين هو التخزين الكهرومائي، ولكن تُستخدم وسائل تخزين أخرى. في البداية، استُخدم التخزين لتمكين مولدات الحمل الأساسي من العمل بكامل طاقتها. مع الطاقة المتجددة المتغيرة ، أصبح التخزين ضروريًا للسماح بتوليد الطاقة كلما توفرت، واستهلاكها عند الحاجة.

يملك مشغل الشبكة خيارين رئيسيين: تخزين الكهرباء لاستخدامها عند الحاجة، أو نقلها إلى أماكن الحاجة. في حال تعطل كلا الخيارين، يمكن إيقاف تشغيل المنشآت التي تزيد قدرتها عن 30 كيلوواط ذروة تلقائيًا، مع العلم أن جميع العواكس، عمليًا، تحافظ على تنظيم الجهد وتتوقف عن تزويد الطاقة إذا كان الحمل غير كافٍ. يمتلك مشغلو الشبكة خيار تقليص فائض الإنتاج من الأنظمة الكبيرة، إلا أن هذا الخيار يُطبق عادةً مع طاقة الرياح أكثر من الطاقة الشمسية، مما يؤدي إلى خسارة كبيرة في الإيرادات. ^{[ 88 ]} تتميز العواكس ثلاثية الطور بخيار فريد يتمثل في توفير الطاقة التفاعلية، وهو ما قد يكون مفيدًا في تلبية متطلبات الحمل. ^{[ 89 ]}

تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية مراقبة مستمرة للكشف عن الأعطال وتحسين الأداء. وتتعدد استراتيجيات مراقبة هذه الأنظمة تبعًا لمخرجات النظام وطبيعته. يمكن إجراء المراقبة في الموقع أو عن بُعد، حيث تقتصر على قياس الإنتاج فقط، أو استرجاع جميع البيانات من العاكس، أو من أجهزة الاتصال (المجسات، والعدادات، وغيرها). ويمكن تخصيص أدوات المراقبة للإشراف فقط، أو توفير وظائف إضافية. وقد تتضمن بعض العواكس ووحدات التحكم في شحن البطاريات مراقبة باستخدام بروتوكولات وبرامج خاصة بالشركة المصنعة. ^{[ 90 ]} قد تكون دقة قياس الطاقة في العاكس محدودة، ما يجعله غير مناسب لأغراض قياس الإيرادات. ويمكن لنظام جمع بيانات تابع لجهة خارجية مراقبة عدة عواكس، باستخدام بروتوكولات الشركة المصنعة، بالإضافة إلى جمع معلومات متعلقة بالطقس. ويمكن للعدادات الذكية المستقلة قياس إجمالي إنتاج الطاقة لنظام مصفوفة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. كما يمكن استخدام وسائل أخرى، مثل تحليل صور الأقمار الصناعية أو مقياس الإشعاع الشمسي (البيرانومتر ) ، لتقدير إجمالي الإشعاع الشمسي للمقارنة. ^{[ 91 ]} يمكن عرض البيانات التي يتم جمعها من نظام المراقبة عن بُعد عبر شبكة الإنترنت العالمية، مثل OSOTF . ^{[ 92 ]}^{[ 93 ]}^{[ 94 ]}^{[ 95 ]}

تحديد حجم النظام الكهروضوئي

معرفة الاستهلاك السنوي للطاقة بالكيلوواط ساعة $E_{d}$ بالنسبة لمؤسسة أو عائلة، على سبيل المثال، تستهلك 2300 كيلوواط/ساعة، كما هو موضح في فاتورة الكهرباء، يُمكن حساب عدد الألواح الكهروضوئية اللازمة لتلبية احتياجاتها من الطاقة. للوصول إلى الموقع الإلكتروني https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/ ، وبعد تحديد موقع تركيب الألواح (بالنقر على الخريطة أو كتابة اسم الموقع)، يجب اختيار "متصل بالشبكة" ثم "عرض النتائج" للحصول على الجدول التالي، على سبيل المثال، الخاص بمدينة باليرمو:

المدخلات المقدمة:؛ الموقع [خط العرض/خط الطول]: 38.111، 13.352 الأفق:؛محسوب قاعدة البيانات المستخدمة: PVGIS-SARAH2 تقنية الخلايا الكهروضوئية: السيليكون البلوري الطاقة الشمسية المركبة [كيلوواط ذروة]:؛1 نسبة فقدان النظام [%]: 14 مخرجات المحاكاة:؛ زاوية الميل [°]: 35 زاوية السمت [°]: 0 إنتاج الطاقة الكهروضوئية السنوي [كيلوواط ساعة]: 1519.1 الإشعاع الشمسي السنوي داخل المستوى [كيلوواط ساعة/م2]: 1944.62 التباين السنوي [كيلوواط ساعة]: 47.61 التغيرات في المخرجات بسبب: زاوية السقوط [٪]: -2.68 التأثيرات الطيفية [%]: 0.88 درجة الحرارة والإشعاع المنخفض [٪]: -7.48 إجمالي الخسارة [%]: -21.88 تكلفة الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية [لكل كيلوواط ساعة]:؛

باستخدام برنامج wxMaxima ، فإن عدد الألواح المطلوبة لاستهلاك سنوي قدره 2300 كيلوواط ساعة ولتقنية السيليكون البلوري بزاوية ميل 35 درجة، وزاوية سمت 0 درجة، وخسائر إجمالية تساوي 21.88% هو 6 بعد التقريب لأعلى:

E_d : 2300 ; E_s : 1519.1 ; P : 300 ; Number_panels : 1000 * E_d / ( P * E_s ) ;5.046847914335243

في المتوسط، تستهلك كل عائلة 30% من طاقتها مباشرةً من الألواح الكهروضوئية. يمكن لنظام التخزين أن يرفع استهلاكه الذاتي إلى 70% كحد أقصى، وبالتالي فإن سعة تخزين البطارية المطلوبة في هذه الحالة هي 4.41 كيلوواط/ساعة، والتي تُقرّب إلى 4.8 كيلوواط/ساعة.

سعة البطارية : 0.70 * E_d / 365 ؛4.410958904109589

إذا كان سعر الطاقة 0.5 يورو/كيلوواط ساعة، فإن تكلفة الطاقة باستثناء الضرائب ستكون 1150 يورو سنوياً:

تكلفة الطاقة : E_d * 0.5 ؛1150.0

إذا كانت تكلفة لوحة 300 واط 200 يورو، وتكلفة البطارية 4.8 كيلو واط ساعة 3000 يورو، وتكلفة العاكس لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد 1000 يورو، وتكلفة منظم الشحن 100 يورو، وتكلفة التركيب 1000 يورو، فإن التكلفة الإجمالية ستكون 6300 يورو .

التكلفة الإجمالية : 200 * 6 + 3000 + 1000 + 100 + 1000 ؛3150

والتي يتم استهلاكها على مدى 5.46 سنوات:

السنوات : التكلفة الإجمالية / تكلفة الطاقة ؛5.46 ...

تتمتع البطارية بعمر افتراضي يبلغ 10 سنوات، بينما تتمتع الألواح بعمر افتراضي يتراوح بين 25 و30 عامًا.

أنظمة أخرى

يشمل هذا القسم أنظمةً إما شديدة التخصص وغير شائعة، أو أنظمةً لا تزال تقنيةً جديدةً ناشئةً ذات أهمية محدودة. مع ذلك، تحتل الأنظمة المستقلة أو غير المتصلة بالشبكة مكانةً خاصة. فقد كانت هذه الأنظمة الأكثر شيوعًا خلال ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي، عندما كانت تقنية الخلايا الكهروضوئية لا تزال باهظة الثمن، ومقتصرةً على سوق متخصصة للتطبيقات الصغيرة. ولم تكن مجديةً اقتصاديًا إلا في المناطق التي لا تتوفر فيها شبكة كهربائية. ورغم استمرار نشر أنظمة مستقلة جديدة في جميع أنحاء العالم، إلا أن مساهمتها في إجمالي القدرة الكهروضوئية المركبة آخذة في التناقص. ففي أوروبا، تمثل الأنظمة غير المتصلة بالشبكة 1% من القدرة المركبة، بينما تبلغ نسبتها حوالي 10% في الولايات المتحدة. ولا تزال هذه الأنظمة شائعةً في أستراليا وكوريا الجنوبية، وفي العديد من الدول النامية. ^{[ 4 ]}^{: 14}

CPV

تستخدم أنظمة الخلايا الكهروضوئية المركزة (CPV) وأنظمة الخلايا الكهروضوئية عالية التركيز (HCPV) عدسات بصرية أو مرايا منحنية لتركيز ضوء الشمس على خلايا شمسية صغيرة الحجم ولكنها عالية الكفاءة. إلى جانب العدسات المركزة، تستخدم أنظمة CPV أحيانًا أجهزة تتبع شمسية وأنظمة تبريد، وهي أغلى ثمنًا.

تُعدّ أنظمة الخلايا الكهروضوئية عالية التركيز (HCPV) الأنسب للمواقع ذات الإشعاع الشمسي العالي، حيث تُركّز ضوء الشمس حتى 400 ضعف أو أكثر، بكفاءة تتراوح بين 24 و28 بالمئة، متجاوزةً بذلك كفاءة الأنظمة التقليدية. تتوفر تصاميم متنوعة لهذه الأنظمة تجاريًا، ولكنها ليست شائعة الاستخدام. ومع ذلك، لا تزال الأبحاث والتطوير جارية. ^{[ 8 ]}^{: 26}

غالباً ما يُخلط بين تقنية الخلايا الكهروضوئية المركزة (CPV ) وتقنية الطاقة الشمسية المركزة (CSP ) التي لا تستخدم الخلايا الكهروضوئية. وتُفضل كلتا التقنيتين المواقع التي تتلقى الكثير من ضوء الشمس، وتتنافسان بشكل مباشر.

هجين

يجمع النظام الهجين بين الطاقة الشمسية الكهروضوئية وأنواع أخرى من مصادر الطاقة، عادةً مولد ديزل. ^{[ 96 ]} كما يُستخدم الغاز الحيوي. وقد يكون مصدر الطاقة الآخر من النوع القادر على تعديل إنتاج الطاقة وفقًا للطلب. ومع ذلك، يمكن استخدام أكثر من مصدر واحد للطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح. يساهم توليد الطاقة الكهروضوئية في تقليل استهلاك الوقود غير المتجدد. وتوجد الأنظمة الهجينة غالبًا في الجزر. وتُعد جزيرة بيلورم في ألمانيا وجزيرة كيثنوس في اليونان مثالين بارزين (حيث يُدمج كلاهما مع طاقة الرياح). ^{[ 97 ]}^{[ 98 ]} وقد خفضت محطة كيثنوس استهلاك الديزل بنسبة 11.2%. ^{[ 99 ]}

في عام 2015، خلصت دراسة حالة أُجريت في سبع دول إلى إمكانية خفض تكاليف توليد الطاقة في جميع الحالات من خلال دمج الشبكات المصغرة والشبكات المعزولة. ومع ذلك، تُعد تكاليف تمويل هذه الشبكات الهجينة بالغة الأهمية، وتعتمد بشكل كبير على هيكل ملكية محطة توليد الطاقة. وبينما يمكن أن تكون تخفيضات التكاليف كبيرة بالنسبة لشركات المرافق المملوكة للدولة، فقد أشارت الدراسة أيضًا إلى أن الفوائد الاقتصادية ضئيلة أو حتى سلبية بالنسبة لشركات المرافق غير الحكومية، مثل منتجي الطاقة المستقلين . ^{[ 100 ]}^{[ 101 ]}

أظهرت دراساتٌ أيضًا إمكانية زيادة حدّ انتشار الطاقة الشمسية الكهروضوئية من خلال نشر شبكة موزعة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الهجينة (PV+CHP) في الولايات المتحدة. ^{[ 102 ]} وقد تم تحليل التوزيع الزمني للتدفق الشمسي، ومتطلبات الطاقة الكهربائية والتدفئة لمنازل نموذجية لعائلة واحدة في الولايات المتحدة، وأظهرت النتائج بوضوح أن دمج أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية مع أنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة (CHP) يُتيح نشرًا إضافيًا للطاقة الشمسية الكهروضوئية يفوق ما هو ممكن مع نظام توليد كهربائي مركزي تقليدي. وقد أُعيد تأكيد هذه النظرية من خلال محاكاة عددية باستخدام بيانات التدفق الشمسي لكل ثانية لتحديد إمكانية توفير النسخ الاحتياطي اللازم من البطاريات لمثل هذا النظام الهجين باستخدام أنظمة بطاريات صغيرة نسبيًا وغير مكلفة. ^{[ 103 ]} بالإضافة إلى ذلك، يُمكن إنشاء أنظمة كبيرة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الهجينة (PV+CHP) للمباني المؤسسية، والتي بدورها تُوفر نسخًا احتياطية للطاقة الشمسية الكهروضوئية المتقطعة وتُقلل من وقت تشغيل أنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة. ^{[ 104 ]}

يقوم نظام الخلايا الكهروضوئية الحرارية الهجين (PVT)، المعروف أيضاً باسم مجمعات الطاقة الشمسية الهجينة الكهروضوئية الحرارية، بتحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية وكهربائية. يجمع هذا النظام بين وحدة شمسية (كهروضوئية) ومجمع حراري شمسي بطريقة تكاملية.
نظام CPVT . يشبه نظام CPVT (نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الحرارية الهجين ) نظام PVT. فهو يستخدم الخلايا الكهروضوئية المركزة (CPV) بدلاً من تقنية الخلايا الكهروضوئية التقليدية، ويجمعها مع مُجمِّع حراري شمسي.
يُعد نظام CPV/CSP نظامًا هجينًا شمسيًا جديدًا مقترحًا، يجمع بين الخلايا الكهروضوئية المركزة وتقنية الطاقة الشمسية المركزة (CSP) غير الكهروضوئية، أو ما يُعرف أيضًا باسم الطاقة الشمسية الحرارية المركزة. ^{[ 105 ]}
يجمع نظام الديزل الكهروضوئي بين نظام كهروضوئي ومولد ديزل . ^{[ 106 ]} ومن الممكن دمجه مع مصادر طاقة متجددة أخرى ، بما في ذلك توربينات الرياح . ^{[ 107 ]}

مصفوفات الطاقة الشمسية العائمة

الألواح الشمسية العائمة، أو الألواح الكهروضوئية العائمة (FPV)، والتي تُسمى أحيانًا الألواح العائمة، هي ألواح شمسية مثبتة على هيكل عائم. تتكون الهياكل الحاملة للألواح عادةً من عوامات بلاستيكية وكابلات. ثم توضع هذه الهياكل على مسطح مائي (مثل الخزانات، وبحيرات المحاجر، وقنوات الري، أو أحواض المعالجة والتخلص من المخلفات). ^{[ 108 ]}^{[ 109 ]}^{[ 110 ]}^{[ 111 ]}^{[ 112 ]}

قد تتمتع هذه الأنظمة بمزايا تفوق أنظمة الخلايا الكهروضوئية الأرضية. فالمساحات المائية قد تكون أقل تكلفة من الأراضي، كما أن هناك قيودًا ولوائح أقل على المنشآت المُقامة على المسطحات المائية غير المُخصصة للترفيه. وتشير تحليلات دورة الحياة إلى أن أنظمة الخلايا الكهروضوئية العائمة القائمة على الرغوة ^{[ 113 ]} تتميز بأقصر فترات استرداد الطاقة (1.3 سنة) وأقل نسبة انبعاثات غازات دفيئة إلى الطاقة (11 كجم مكافئ _ثاني أكسيد الكربون/ميغاواط ساعة) مقارنةً بتقنيات الخلايا الكهروضوئية الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري المُبلغ عنها. ^{[ 114 ]} ويمكن استخدام هذه الأنظمة لتوليد الكهرباء لأي تطبيق، بالإضافة إلى إنتاج الهيدروجين الأخضر عبر التحليل الكهربائي على نفس المياه التي تطفو عليها. ^{[ 115 ]}

تُحقق المصفوفات العائمة كفاءة أعلى من الألواح الكهروضوئية الأرضية، لأن الماء يُبرّد الألواح. ويمكن تزويد الألواح بطبقة خاصة لمنع الصدأ والتآكل. ^{[ 116 ]} كما تُوفر الألواح الكهروضوئية العائمة الظل، وتُبطئ التبخر، وتُثبط نمو الطحالب. ^{[ 117 ]}

شهد سوق هذه التقنية للطاقة المتجددة نموًا سريعًا منذ عام 2016. وقد بُنيت أول 20 محطة بقدرات تتراوح بين بضع عشرات من الكيلوواط الذروة بين عامي 2007 و2013. ^{[ 118 ]} وارتفعت القدرة المركبة من 3 جيجاواط في عام 2020 إلى 13 جيجاواط في عام 2022، ^{[ 119 ]} متجاوزةً بذلك التوقعات التي كانت تشير إلى 10 جيجاواط بحلول عام 2025. ^{[ 120 ]} وقدّر البنك الدولي وجود 6600 مسطح مائي كبير مناسب للطاقة الشمسية العائمة، بقدرة تقنية تتجاوز 4000 جيجاواط إذا غُطّي 10% من مساحاتها بالألواح الشمسية. ^{[ 119 ]}

تتمتع الولايات المتحدة بإمكانيات أكبر في مجال الطاقة الشمسية العائمة مقارنةً بأي دولة أخرى في العالم. ^{[ 121 ]} وتنتشر المسطحات المائية المناسبة للطاقة الشمسية العائمة بشكل جيد في جميع أنحاء الولايات المتحدة. وتتميز ولايات جنوب شرق الولايات المتحدة وسهولها الجنوبية عمومًا بوجود خزانات مائية ذات سعات كبيرة. ^{[ 121 ]}

شبكة التيار المستمر

تُستخدم شبكات التيار المستمر في وسائل النقل الكهربائية: السكك الحديدية والترام والحافلات الكهربائية. وقد أُنشئت بعض المحطات التجريبية لهذه التطبيقات، مثل مستودعات الترام في هانوفر لاينهاوزن، باستخدام ألواح الطاقة الشمسية ^{[ 122 ]} وجنيف (باشيه دو بيساي) ^{[ 123 ]} . يغذي موقع جنيف، بقدرة 150 كيلوواط _، شبكة كهرباء الترام/الحافلات الكهربائية بتيار مستمر 600 فولت مباشرةً، بينما كان يوفر سابقًا حوالي 15% من الكهرباء عند افتتاحه عام 1999.

مستقل

كوخ جبلي منعزل في كاتالونيا ، إسبانيا

عداد مواقف السيارات الذي يعمل بالطاقة الشمسية في إدنبرة ، اسكتلندا

النظام المستقل أو غير المتصل بالشبكة الكهربائية لا يرتبط بشبكة الكهرباء . وتختلف هذه الأنظمة اختلافًا كبيرًا في الحجم والاستخدام، بدءًا من ساعات اليد والآلات الحاسبة وصولًا إلى المباني النائية والمركبات الفضائية . إذا كان من المقرر تزويد الحمل بالطاقة بشكل مستقل عن الإشعاع الشمسي ، تُخزَّن الطاقة المولدة وتُحفظ في بطارية. ^[¹²⁴^] في التطبيقات غير المحمولة حيث لا يُمثل الوزن مشكلة، كما هو الحال في المباني، تُستخدم بطاريات الرصاص الحمضية بشكل شائع نظرًا لانخفاض تكلفتها وقدرتها على تحمل الظروف القاسية.

يمكن دمج وحدة تحكم الشحن في النظام لتجنب تلف البطارية الناتج عن الشحن أو التفريغ المفرط. كما يمكن أن تساعد في تحسين إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية باستخدام تقنية تتبع نقطة الطاقة القصوى ( MPPT ). مع ذلك، في أنظمة الخلايا الكهروضوئية البسيطة حيث يتطابق جهد وحدة الخلايا الكهروضوئية مع جهد البطارية، يُعتبر استخدام إلكترونيات MPPT غير ضروري عمومًا، نظرًا لأن جهد البطارية مستقر بما يكفي لتوفير طاقة قريبة من الحد الأقصى من وحدة الخلايا الكهروضوئية. في الأجهزة الصغيرة (مثل الآلات الحاسبة، وعدادات مواقف السيارات)، يُستهلك التيار المستمر فقط . أما في الأنظمة الأكبر (مثل المباني، ومضخات المياه البعيدة)، فعادةً ما يكون التيار المتردد مطلوبًا. ولتحويل التيار المستمر من الوحدات أو البطاريات إلى تيار متردد، يُستخدم محول التيار .

في البيئات الزراعية ، يمكن استخدام المصفوفة الشمسية لتشغيل مضخات التيار المستمر مباشرةً ، دون الحاجة إلى محول . أما في المناطق النائية كالمناطق الجبلية والجزر وغيرها من الأماكن التي لا تتوفر فيها شبكة كهرباء، فيمكن استخدام المصفوفات الشمسية كمصدر وحيد للكهرباء، عادةً عن طريق شحن بطارية تخزين . وترتبط الأنظمة المستقلة ارتباطًا وثيقًا بتوليد الطاقة على نطاق صغير وتوليد الطاقة الموزعة .

التكاليف والاقتصاد

متوسط أسعار تركيب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية في اليابان وألمانيا والولايات المتحدة ( دولار/واط)

عرض تعريف الرسم البياني .

تاريخ أسعار أنظمة الطاقة الشمسية على أسطح المنازل 2006-2013. مقارنة بالدولار الأمريكي لكل واط مُركّب. ^{[ 125 ]}^{[ 126 ]}

انخفضت تكلفة إنتاج الخلايا الكهروضوئية بفضل وفورات الحجم في الإنتاج والتقدم التكنولوجي في التصنيع. وبحلول عام 2012، شاع استخدام أسعار أقل من دولار واحد لكل واط في المنشآت واسعة النطاق. ^{[ 127 ]} وقد تحقق انخفاض في الأسعار بنسبة 50% في أوروبا بين عامي 2006 و2011، وكان من الممكن خفض تكلفة الإنتاج بنسبة 50% بحلول عام 2020. ^{[ 128 ]} وقد حلت خلايا السيليكون متعددة البلورات الأقل تكلفة محل خلايا السيليكون الشمسية البلورية إلى حد كبير، كما تم تطوير خلايا السيليكون الشمسية ذات الأغشية الرقيقة بتكاليف إنتاج أقل. وعلى الرغم من انخفاض كفاءة تحويل الطاقة فيها مقارنةً بخلايا السيليكون أحادية البلورة، إلا أنها أسهل بكثير في الإنتاج وبتكاليف أقل نسبيًا. ^{[ 129 ]}

يوضح الجدول أدناه التكلفة الإجمالية (المتوسطة) بالسنتمترات الأمريكية لكل كيلوواط ساعة من الكهرباء المولدة بواسطة نظام كهروضوئي. ^{[ 130 ]}^{[ 131 ]} تشير عناوين الصفوف على اليسار إلى التكلفة الإجمالية لكل كيلوواط ذروة (kW _p ) لتركيب نظام كهروضوئي. وقد انخفضت تكاليف أنظمة الطاقة الكهروضوئية، ففي ألمانيا، على سبيل المثال، أفادت التقارير أنها انخفضت إلى 1389 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط _ذروة بحلول نهاية عام 2014. ^{[ 132 ]} تشير عناوين الأعمدة في الأعلى إلى إنتاج الطاقة السنوي المتوقع بالكيلوواط ساعة من كل كيلوواط _ذروة مُركّب . ويختلف هذا باختلاف المنطقة الجغرافية لأن متوسط الإشعاع الشمسي يعتمد على متوسط الغيوم وسماكة الغلاف الجوي الذي يخترقه ضوء الشمس. كما يعتمد على مسار الشمس بالنسبة للوحة والأفق. عادةً ما تُركّب الألواح بزاوية بناءً على خط العرض، وغالبًا ما يتم تعديلها موسميًا لمواكبة تغير ميل الشمس . يمكن أيضًا استخدام تقنية تتبع الشمس للوصول إلى المزيد من ضوء الشمس العمودي، مما يزيد من إجمالي إنتاج الطاقة.

تعكس القيم المحسوبة في الجدول التكلفة الإجمالية (المتوسطة) بالسنتات لكل كيلوواط ساعة منتجة. وتفترض هذه القيم تكلفة رأسمالية إجمالية بنسبة 10% (على سبيل المثال، معدل فائدة 4% ، وتكلفة تشغيل وصيانة 1%، ^{[ 133 ]} واستهلاك رأس المال على مدى 20 عامًا). عادةً ما تتمتع وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية بضمان لمدة 25 عامًا. ^{[ 134 ]}^{[ 135 ]}

تكلفة الكيلوواط/ساعة المولدة بواسطة نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية (سنت أمريكي/كيلوواط/ساعة) تعتمد على الإشعاع الشمسي وتكلفة التركيب خلال 20 عامًا من التشغيل

تكلفة التركيب بالدولار لكل واط

معدل الإشعاع الشمسي الناتج سنوياً بالكيلوواط ساعة لكل كيلوواط سعة مثبتة (kWh/(kWp•y))

2400

2200

2000

1800

1600

1400

1200

1000

800

0.20 دولار

0.8

0.9

1.0

1.1

1.3

1.4

1.7

2.0

2.5

0.60 دولار

2.5

2.7

3.0

3.3

3.8

4.3

5.0

6.0

7.5

1.00 دولار

4.2

4.5

5.0

5.6

6.3

7.1

8.3

10.0

12.5

1.40 دولار

5.8

6.4

7.0

7.8

8.8

10.0

11.7

14.0

17.5

1.80 دولار

7.5

8.2

9.0

10.0

11.3

12.9

15.0

18.0

22.5

2.20 دولار

9.2

10.0

11.0

12.2

13.8

15.7

18.3

22.0

27.5

2.60 دولار

10.8

11.8

13.0

14.4

16.3

18.6

21.7

26.0

32.5

3.00 دولار

12.5

13.6

15.0

16.7

18.8

21.4

25.0

30.0

37.5

3.40 دولار

14.2

15.5

17.0

18.9

21.3

24.3

28.3

34.0

42.5

3.80 دولار

15.8

17.3

19.0

21.1

23.8

27.1

31.7

38.0

47.5

4.20 دولار

17.5

19.1

21.0

23.3

26.3

30.0

35.0

42.0

52.5

4.60 دولار

19.2

20.9

23.0

25.6

28.8

32.9

38.3

46.0

57.5

5.00 دولار

20.8

22.7

25.0

27.8

31.3

35.7

41.7

50.0

62.5

الولايات المتحدة الأمريكية

اليابان

ألمانيا

تم تطبيق تكلفة نظام الأسطح الصغيرة ومتوسط الإشعاع الشمسي على جدول البيانات في عام 2013

ملحوظات:

تكلفة الواط الواحد لنظام الأسطح في عام 2013: اليابان 4.64 دولار، ^{[ 125 ]} الولايات المتحدة 4.92 دولار، ^{[ 125 ]} وألمانيا 2.05 دولار ^{[ 126 ]}
تم توليد كيلوواط ساعة لكل واط ذروة مثبتة، بناءً على متوسط الإشعاع الشمسي لليابان (1500 كيلوواط ساعة / متر ^مربع / سنة)، والولايات المتحدة (5.0 إلى 5.5 كيلوواط ساعة / متر ^مربع / يوم)، ^{[ 136 ]} وألمانيا (1000 إلى 1200 كيلوواط ساعة / متر ^مربع / سنة).
خلصت دراسة أجراها معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية عام 2013 إلى أن تكلفة LCOE لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الصغير تبلغ 0.16 دولارًا (0.12 يورو) بدلاً من 0.22 دولارًا لكل كيلوواط ساعة كما هو موضح في الجدول (ألمانيا).

منحنى التعلم

تُظهر أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية منحنى تعلم فيما يتعلق بالتكلفة المُستوية للكهرباء (LCOE)، حيث تنخفض تكلفتها لكل كيلوواط ساعة بنسبة 32.6% مع كل مضاعفة للسعة. ^{[ 137 ]}^{[ 138 ]}^{[ 139 ]} وبناءً على بيانات التكلفة المُستوية للكهرباء والسعة المركبة التراكمية من الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) للفترة من 2010 إلى 2017، ^{[ 138 ]}^{[ 139 ]} تُعطى معادلة منحنى التعلم لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية كما يلي ^{[ 137 ].}

$LCOE_{photovoltaic}=151.46\,Capacity^{-0.57}$

LCOE: التكلفة المُعدّلة للكهرباء (بالدولار الأمريكي/كيلوواط ساعة)
السعة: إجمالي السعة المركبة لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (بالميغاواط)

أنظمة

التقييس

يؤدي تزايد استخدام أنظمة الطاقة الكهروضوئية ودمجها في هياكل وتقنيات الإمداد والتوزيع القائمة إلى زيادة الحاجة إلى معايير وتعريفات عامة لمكونات وأنظمة الطاقة الكهروضوئية. تُجمع هذه المعايير في اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) وتُطبق على كفاءة ومتانة وسلامة الخلايا والوحدات وبرامج المحاكاة وموصلات التوصيل والكابلات وأنظمة التركيب والكفاءة الإجمالية للعواكس، إلخ. ^[¹⁴⁰^]

اللوائح الوطنية

المملكة المتحدة

في المملكة المتحدة، تُعتبر تركيبات الطاقة الشمسية الكهروضوئية عمومًا من أعمال التطوير المسموح بها ولا تتطلب ترخيصًا للتخطيط. أما إذا كان العقار مُدرجًا ضمن قائمة التراث أو يقع في منطقة مُحددة (حديقة وطنية، منطقة ذات جمال طبيعي خلاب، موقع ذو أهمية علمية خاصة، أو منطقة نورفولك برودز)، فإنه يلزم الحصول على ترخيص للتخطيط. ^{[ 141 ]}

تخضع تركيبات الطاقة الشمسية الكهروضوئية في المملكة المتحدة أيضًا للوائح البناء لعام 2010. لذا، فإن الحصول على موافقة لوائح البناء ضروري لتركيبات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنزلية والتجارية على أسطح المباني لضمان استيفائها لمعايير السلامة المطلوبة. ويشمل ذلك التأكد من قدرة السقف على تحمل وزن الألواح الشمسية، وسلامة التوصيلات الكهربائية، وخلوها من أي مخاطر حريق. ^{[ 142 ]}

الولايات المتحدة

في الولايات المتحدة، تنص المادة 690 من قانون الكهرباء الوطني على إرشادات عامة لتركيب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية؛ وقد تُستبدل هذه الإرشادات بقوانين ولوائح محلية. في كثير من الأحيان، يُشترط الحصول على تصريح، مما يستلزم تقديم مخططات وإجراء حسابات إنشائية قبل بدء العمل. بالإضافة إلى ذلك، تشترط العديد من المناطق أن يتم العمل تحت إشراف كهربائي مرخص.

ستقوم الجهة المختصة بمراجعة التصاميم وإصدار التصاريح قبل البدء القانوني في أعمال البناء. يجب أن تتوافق ممارسات تركيبات الكهرباء مع المعايير المنصوص عليها في قانون الكهرباء الوطني (NEC)، وأن تخضع للتفتيش من قبل الجهة المختصة لضمان الامتثال لقانون البناء ، وقانون الكهرباء ، وقانون السلامة من الحرائق . قد تشترط الجهات المختصة اختبار المعدات واعتمادها وإدراجها ووضع ملصقات عليها من قبل مختبر اختبار واحد على الأقل من المختبرات الوطنية المعترف بها (NRTL). ^{[ 143 ]} تشترط العديد من المناطق الحصول على تصريح لتركيب نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية. يتطلب النظام المتصل بالشبكة عادةً وجود كهربائي مرخص لتوصيل النظام بأسلاك المبنى المتصلة بالشبكة. ^{[ 144 ]} يتواجد فنيو التركيب المؤهلون في جميع الولايات تقريبًا. ^{[ 143 ]} تحظر بعض الولايات على جمعيات ملاك المنازل تقييد استخدام أجهزة الطاقة الشمسية. ^{[ 145 ]}^{[ 146 ]}^{[ 147 ]}

إسبانيا

على الرغم من أن إسبانيا تولد حوالي 40% من كهربائها عبر الطاقة الشمسية الكهروضوئية ومصادر الطاقة المتجددة الأخرى، وتتمتع مدن مثل هويلفا وإشبيلية بما يقارب 3000 ساعة من أشعة الشمس سنويًا، فقد فرضت إسبانيا في عام 2013 ضريبة على الطاقة الشمسية لتغطية الديون المتراكمة نتيجة استثمارات الحكومة الإسبانية. ويواجه من لا يربطون أجهزتهم بشبكة الكهرباء غرامة تصل إلى 30 مليون يورو (40 مليون دولار أمريكي). ^{[ 148 ]} وقد تم إلغاء هذه الإجراءات نهائيًا بحلول عام 2018، عندما صدر تشريع جديد يحظر فرض أي ضرائب على الاستهلاك الذاتي للطاقة المتجددة. ^{[ 149 ]}

القيود

التأثير على شبكة الكهرباء

مع تزايد أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطح المنازل، يصبح تدفق الطاقة ثنائي الاتجاه. فعندما يفوق الإنتاج المحلي الاستهلاك، يُصدّر الفائض من الكهرباء إلى الشبكة. إلا أن شبكة الكهرباء التقليدية غير مصممة للتعامل مع نقل الطاقة ثنائي الاتجاه، مما قد يُسبب بعض المشكلات التقنية. على سبيل المثال، في ولاية كوينزلاند الأسترالية، تجاوزت نسبة المنازل التي تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطحها 30% بنهاية عام 2017. ويظهر منحنى "بطة كاليفورنيا 2020" الشهير بشكل متكرر في العديد من المجتمعات منذ عام 2015. وقد تنشأ مشكلة ارتفاع الجهد عند عودة الكهرباء إلى الشبكة. ^{[ 150 ]} توجد حلول لإدارة هذه المشكلة، مثل تنظيم معامل قدرة عاكسات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وتوفير معدات جديدة للتحكم في الجهد والطاقة على مستوى موزعي الكهرباء، وإعادة توصيل أسلاك الكهرباء، وإدارة جانب الطلب، وغيرها. إلا أن هذه الحلول غالباً ما تكون لها قيود وتكاليف. إحدى طرق حساب هذه التكاليف والفوائد هي استخدام مفهوم " قيمة الطاقة الشمسية " (VOS)، ^{[ 151 ]} الذي يشمل التكاليف/الخسائر المتجنبة، بما في ذلك: تشغيل وصيانة المحطة (الثابتة والمتغيرة)؛ الوقود؛ قدرة التوليد، والقدرة الاحتياطية، وقدرة النقل، وقدرة التوزيع، والمسؤولية البيئية والصحية. وتشير مجلة Popular Mechanics إلى أن نتائج VOS تُظهر أن عملاء شركات الكهرباء المتصلة بالشبكة لا يحصلون على تعويض كافٍ في معظم أنحاء الولايات المتحدة، حيث تتجاوز قيمة الطاقة الشمسية معدل صافي القياس، بالإضافة إلى معدلات التسعير الثنائية، مما يعني أن "ألواح الطاقة الشمسية لجيرانك توفر لك المال سرًا". ^{[ 152 ]}

الآثار المترتبة على إدارة فواتير الكهرباء والاستثمار في الطاقة

يختلف العملاء في ظروفهم الخاصة، كاحتياجاتهم المختلفة من الراحة والرفاهية، وتعريفات الكهرباء المتباينة، وأنماط استهلاكهم المتباينة. قد تتضمن تعريفة الكهرباء عدة عناصر، مثل رسوم الوصول والقياس اليومية، ورسوم الطاقة (بناءً على الكيلوواط/ساعة أو الميغاواط/ساعة)، أو رسوم ذروة الطلب (مثل سعر أعلى 30 دقيقة من استهلاك الطاقة شهريًا). تُعدّ الطاقة الشمسية الكهروضوئية خيارًا واعدًا لخفض تكلفة الطاقة عندما يكون سعر الكهرباء مرتفعًا نسبيًا ويتزايد باستمرار، كما هو الحال في أستراليا وألمانيا. مع ذلك، بالنسبة للمواقع التي تُفرض فيها رسوم ذروة الطلب، قد تكون الطاقة الشمسية الكهروضوئية أقل جاذبية إذا كانت ذروة الطلب تحدث غالبًا في أواخر فترة ما بعد الظهر وحتى أوائل المساء، كما هو الحال في المجمعات السكنية. عمومًا، يُعدّ الاستثمار في الطاقة قرارًا اقتصاديًا في المقام الأول، وتستند قرارات الاستثمار إلى تقييم منهجي للخيارات المتاحة في تحسين العمليات، وكفاءة الطاقة ، والتوليد في الموقع، وتخزين الطاقة. ^{[ 153 ]}^{[ 154 ]}

نظام كهروضوئي متصل بالشبكة

نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة هو نظام لتوليد الكهرباء يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية، ويرتبط بشبكة الكهرباء العامة . يتكون هذا النظام من ألواح شمسية ، ومحول واحد أو أكثر ، ووحدة لتنظيم الطاقة، ومعدات ربط بالشبكة. وتتراوح هذه الأنظمة من أنظمة صغيرة تُركّب على أسطح المنازل والمباني التجارية إلى محطات طاقة شمسية كبيرة الحجم . وعندما تكون الظروف مواتية، يُزوّد نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة فائض الطاقة، الذي يتجاوز استهلاك الأحمال المتصلة، إلى شبكة الكهرباء العامة . ^{[ 155 ]}

عملية

يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية المنزلية المتصلة بالشبكة والمثبتة على أسطح المنازل، والتي تزيد سعتها عن 10 كيلوواط، تلبية احتياجات معظم المستهلكين. ^{[ 156 ]} ويمكنها تغذية الشبكة بالطاقة الفائضة ليتم استهلاكها من قبل مستخدمين آخرين. ويتم رصد هذه الطاقة عبر عداد لمراقبة الطاقة المنقولة. قد تكون قدرة الألواح الكهروضوئية أقل من متوسط الاستهلاك، وفي هذه الحالة سيستمر المستهلك في شراء الطاقة من الشبكة، ولكن بكمية أقل من السابق. أما إذا تجاوزت قدرة الألواح الكهروضوئية متوسط الاستهلاك بشكل كبير، فإن الطاقة المنتجة من الألواح ستتجاوز الطلب بكثير. في هذه الحالة، يمكن تحقيق عائد من بيع الطاقة الفائضة إلى الشبكة. وبناءً على اتفاقهم مع شركة الطاقة المحلية، يدفع المستهلك فقط تكلفة الكهرباء المستهلكة مطروحًا منها قيمة الكهرباء المولدة. وسيكون الناتج سالبًا إذا كانت كمية الكهرباء المولدة أكبر من المستهلكة. ^{[ 157 ]} بالإضافة إلى ذلك، في بعض الحالات، تُقدم شركة تشغيل الشبكة حوافز نقدية للمستهلك.

لا يمكن ربط نظام الطاقة الكهروضوئية إلا من خلال اتفاقية ربط بين المستهلك وشركة الكهرباء. وتحدد الاتفاقية بالتفصيل معايير السلامة المختلفة التي يجب اتباعها أثناء عملية الربط. ^{[ 158 ]}

سمات

يجب تحويل الطاقة الكهربائية من الألواح الكهروضوئية إلى تيار متردد بواسطة محول طاقة خاص إذا كان الهدف هو توصيلها إلى شبكة الكهرباء. يقع محول الطاقة بين منظومة الألواح الشمسية والشبكة، وقد يكون وحدة كبيرة مستقلة أو مجموعة من محولات صغيرة متصلة بألواح شمسية فردية كوحدة تيار متردد . يجب على محول الطاقة مراقبة جهد الشبكة وشكل الموجة وترددها. كما يجب عليه اكتشاف أي عطل في إمداد الشبكة، وفي هذه الحالة، يجب عليه التوقف عن تزويد الشبكة بالطاقة. عند توصيل محول الطاقة بخط كهرباء معطل، يتم فصله تلقائيًا وفقًا لقواعد السلامة، والتي تختلف باختلاف المناطق. يلعب موقع تيار العطل دورًا حاسمًا في تحديد ما إذا كانت آلية الحماية في محول الطاقة ستُفعّل، خاصةً في شبكات إمداد الكهرباء ذات القدرة المنخفضة والمتوسطة. يجب أن يضمن نظام الحماية التشغيل السليم للأعطال الخارجية عن محول الطاقة في شبكة الإمداد. يجب أيضًا تصميم محول الطاقة الخاص بحيث تتم مزامنة تردد التيار المتردد الخاص به مع الشبكة، لضمان دمج تدفق طاقة محول الطاقة في الشبكة بشكل صحيح وفقًا لشكل الموجة.

المزايا

تُتيح أنظمة مثل نظام القياس الصافي ونظام تعريفة التغذية، التي يُقدمها بعض مُشغلي الشبكات، إمكانية تعويض تكاليف استهلاك الكهرباء للمستهلك. إلا أنه في بعض المناطق، لا تستطيع تقنيات الشبكة استيعاب الطاقة المُولدة من مصادر مُوزعة والتي تُغذي الشبكة، لذا لا يُمكن تصدير فائض الكهرباء، ويتم تأريض هذا الفائض.
تُعد أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة أسهل نسبياً في التركيب لأنها لا تتطلب نظام بطاريات. ^{[ 155 ]}^{[ 159 ]}
يتميز ربط أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية بالشبكة الكهربائية بميزة الاستخدام الفعال للطاقة المولدة لعدم وجود خسائر تخزين. ^{[ 160 ]}
يُعدّ نظام الطاقة الكهروضوئية نظامًا سلبيًا للكربون على مدار عمره، إذ أن أي طاقة تُنتج فوق الطاقة اللازمة لتصنيع الألواح في البداية تُعوّض الحاجة إلى حرق الوقود الأحفوري. ورغم أن الشمس لا تُشرق دائمًا، فإن أي تركيب يُحقق انخفاضًا متوسطًا يُمكن التنبؤ به في استهلاك الكربون.

العيوب

قد تتسبب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة في مشاكل تتعلق بتنظيم الجهد . تعمل الشبكة التقليدية على افتراض التدفق أحادي الاتجاه، أو الشعاعي. لكن الكهرباء المحقونة في الشبكة تزيد الجهد، وقد تدفع مستوياته خارج النطاق المقبول البالغ ±5%. ^{[ 161 ]}
قد يؤثر نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة سلبًا على جودة الطاقة . فطبيعة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتقطعة تعني تغيرات سريعة في الجهد. وهذا لا يؤدي فقط إلى تلف منظمات الجهد نتيجةً للتعديل المتكرر، بل قد يتسبب أيضًا في وميض الجهد. ^{[ 162 ]}
يُشكّل ربط الشبكة الكهربائية العديد من التحديات المتعلقة بالحماية. فبالإضافة إلى مشكلة العزل، كما ذُكر أعلاه، فإن المستويات العالية جدًا من الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة تؤدي إلى مشاكل مثل فقدان حساسية المرحلات، والفصل غير المرغوب فيه، والتداخل مع أجهزة إعادة التوصيل التلقائي، والرنين الحديدي . ^{[ 163 ]}

العيش في جزيرة

العزل هو حالة يستمر فيها مولد كهربائي موزع في تزويد موقع ما بالطاقة حتى بعد انقطاع التيار الكهربائي من الشبكة الرئيسية . قد يشكل العزل خطراً على عمال الكهرباء، الذين قد لا يدركون أن الدائرة لا تزال تعمل رغم انقطاع التيار . لذا، يجب على المولدات الموزعة اكتشاف حالة العزل والتوقف فوراً عن إنتاج الطاقة؛ وهذا ما يُعرف بمكافحة العزل.

مقاومة الجزر

في حالة انقطاع التيار الكهربائي عن نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة، تستمر الألواح الشمسية في توليد الطاقة طالما أن الشمس مشرقة. في هذه الحالة، يصبح خط الإمداد بمثابة "جزيرة" معزولة عن الشبكة، محاطة بشبكة من الخطوط غير الموصولة بالشبكة. لهذا السبب، يُشترط عادةً أن تحتوي محولات الطاقة الشمسية المصممة لتزويد الشبكة على دوائر حماية تلقائية ضد العزل. في حالة العزل المتعمد، ينفصل المولد عن الشبكة، مما يُجبر المولد الموزع على تزويد الدائرة المحلية بالطاقة. يُستخدم هذا النظام غالبًا كنظام احتياطي للطاقة للمباني التي تبيع فائض الطاقة لديها عادةً إلى الشبكة.

هناك نوعان من تقنيات التحكم في منع حدوث الجزر:

في الوضع السلبي: يُقاس تغير الجهد و/أو التردد أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وتُستخدم حلقة تغذية راجعة موجبة لخفض الجهد و/أو التردد بعيدًا عن قيمتهما الاسمية. قد لا يتغير التردد أو الجهد إذا كان الحمل متوافقًا تمامًا مع خرج العاكس، أو إذا كان الحمل يتمتع بمعامل جودة عالٍ جدًا (نسبة القدرة التفاعلية إلى القدرة الفعالة). لذا، توجد منطقة عدم كشف (NDZ).
الطريقة الفعالة: تعتمد هذه الطريقة على إدخال خطأ ما في التردد أو الجهد. عند تعطل الشبكة، يتراكم الخطأ ويدفع الجهد و/أو التردد إلى ما وراء النطاق المقبول. ^{[ 164 ]}

انظر أيضاً

مراجع

↑ هوف، سارة؛ ديفيلبيس، جوناثان (24 أبريل 2017). "أكثر من نصف أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على نطاق المرافق العامة تتبع الشمس طوال اليوم" . إدارة معلومات الطاقة الأمريكية .
↑ دراسة فراونهوفر ISE حول التكلفة المُعدّلة للكهرباء ، نوفمبر 2013، ص 19
1 2 "خارطة طريق التكنولوجيا: الطاقة الشمسية الكهروضوئية" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة. 2014. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 1 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 7 أكتوبر 2014 .
١ ٢ ٣ ٤ ٥ "نظرة عامة على السوق العالمية للخلايا الكهروضوئية ٢٠١٤-٢٠١٨" (ملف PDF) . www.epia.org . EPIA - الرابطة الأوروبية لصناعة الخلايا الكهروضوئية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ ٢٥ يونيو ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٢ يونيو ٢٠١٤ .
1 2 3 يورن هوبمان؛ جوناس فولاند؛ توبياس س. شميدت؛ فولكر هـ. هوفمان (يوليو 2014). "الجدوى الاقتصادية لتخزين الطاقة في البطاريات لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية - مراجعة ونموذج محاكاة" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 39 : 1101-1118 . Bibcode : 2014RSERv..39.1101H . doi : 10.1016/j.rser.2014.07.068 . تاريخ الاسترجاع: 28 ديسمبر 2018 .
↑ فوربس، جاستن جيرديس، تخزين الطاقة الشمسية على وشك الانطلاق في ألمانيا وكاليفورنيا ، 18 يوليو 2013
↑ "الألواح الشمسية وتخزين البطاريات: الصعود" . 30 يوليو 2024.
١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية. ٢٨ يوليو ٢٠١٤. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ ٩ أغسطس ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣١ أغسطس ٢٠١٤ .
↑ بازيليان، مورغان؛ أونيجي، إيجيما؛ ليبريتش، مايكل؛ ماكجيل، إيان؛ تشيس، جينيفر؛ شاه، جيجار؛ جيلين، دولف؛ أرينت، دوغ؛ لاندفير، دوغ؛ تشنغ رونغ، شي (مايو 2013). "إعادة النظر في اقتصاديات الطاقة الكهروضوئية" . الطاقة المتجددة . 53 : 329-338 . Bibcode : 2013REne...53..329B . doi : 10.1016/j.renene.2012.11.029 .
↑ نما سوق الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة بنسبة 41%، وحقق رقماً قياسياً في عام 2013 | جرينتك ميديا
↑ شبكة سياسات الطاقة المتجددة للقرن الحادي والعشرين (REN21)، تقرير حالة الطاقة المتجددة العالمي لعام 2010 مؤرشف في 2014-09-13 على Wayback Machine ، باريس، 2010، ص 1-80.
↑ برانكر، ك.؛ باثاك، م. ج. م.؛ بيرس، ج. م. (2011). "مراجعة لتكلفة الكهرباء المُعدّلة باستخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 15 (9): 4470-4482 . Bibcode : 2011RSERv..15.4470B . doi : 10.1016/j.rser.2011.07.104 . hdl : 1974/6879 . S2CID 73523633 .
↑ يانغ، سي. (2010). "إعادة النظر في تكافؤ الطاقة الشمسية مع الشبكة الكهربائية" . سياسة الطاقة . 38 (7): 3270-3273 . Bibcode : 2010EnPol..38.3270Y . doi : 10.1016/j.enpol.2010.03.013 .
↑ "التكلفة المُعدّلة للكهرباء - تقنيات الطاقة المتجددة" (ملف PDF) . www.ise.fraunhofer.de . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية. نوفمبر 2013. ص 4. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 24 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أغسطس 2014 .
↑ "عبور الهوة" (ملف PDF) . أبحاث أسواق دويتشه بنك. 27 فبراير 2015. ص 9. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 30 مارس 2015.
↑ تام هانت (9 مارس 2015). "اقتربت نقطة التفرد الشمسي" . جرينتك ميديا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2015 .
↑ "لمحة عن الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمية 1992-2014" (ملف PDF) . www.iea-pvps.org/index.php?id=32 . الوكالة الدولية للطاقة - برنامج أنظمة الطاقة الكهروضوئية. 30 مارس 2015. مؤرشف من الأصل في 7 أبريل 2015.
↑ "الخلايا الكهروضوئية... الخلية، الوحدة، السلسلة، المصفوفة" . WordPower - إيان ووفندن . 2006. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 أغسطس 2016. تم الاطلاع عليه في 28 ديسمبر 2018 .
↑ NREL.gov أسعار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية والتجارية وعلى نطاق المرافق في الولايات المتحدة ، صفحة 6، فبراير 2012
↑ أنواع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية . مركز فلوريدا للطاقة الشمسية (FSEC)، وهو معهد بحثي تابع لجامعة سنترال فلوريدا.
↑ رحماني، ر.؛ فرد، م.؛ شجاعي، أ.أ.؛ عثمان، م.ف.؛ يوسف، ر.، نموذج كامل لمصفوفة الخلايا الكهروضوئية المستقلة في بيئة MATLAB-Simulink، مؤتمر IEEE للطلاب حول البحث والتطوير (SCOReD)، الصفحات 46-51، 2011.
↑ الجيش الأمريكي يُقيّم خيامًا متنقلة تعمل بالطاقة الشمسية | مقال | الجيش الأمريكي . Army.mil (2010-12-08). تاريخ الاطلاع: 2013-07-17.
↑ "دليل الطاقة الشمسية للمركبات الترفيهية" . www.outsidesupply.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أغسطس 2018 .
↑ ماكنزي، بام (1 يوليو 2014). "شركة PSE&G تُكمل تركيب الألواح الشمسية على أعمدة الكهرباء" . ماي سنترال جيرسي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 ديسمبر 2018 .
↑ أندروز، روب دبليو؛ بولارد، أندرو؛ بيرس، جوشوا إم (2012). "تحسين التحديد التجريبي البارامتري لتيار قصر الدائرة في الوحدة لنمذجة وتحسين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . الطاقة الشمسية . 86 (9): 2240. Bibcode : 2012SoEn...86.2240A . doi : 10.1016/j.solener.2012.04.016 . S2CID 18111360 .
↑ أندروز، روب دبليو؛ بيرس، جوشوا إم (2012). "توقع تأثيرات تساقط الثلوج على الطاقة في الأنظمة الكهروضوئية" (ملف PDF) . المؤتمر الثامن والثلاثون لمتخصصي الخلايا الكهروضوئية التابع لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لعام 2012. ص 003386. doi : 10.1109/PVSC.2012.6318297 . ISBN 978-1-4673-0066-7. S2CID 40053323 .
1 2 أندروز، روب دبليو؛ بولارد، أندرو؛ بيرس، جوشوا إم. (2013). "تأثيرات تساقط الثلوج على أداء الخلايا الكهروضوئية الشمسية" . الطاقة الشمسية . 92 (8497): 84-97 . Bibcode : 2013SoEn...92...84A . doi : 10.1016/j.solener.2013.02.014 .
↑ أندروز، روب دبليو؛ بولارد، أندرو؛ بيرس، جوشوا إم (2013). "طريقة جديدة لتحديد تأثيرات الطلاءات السطحية الهيدروديناميكية على فعالية إزالة الثلج من وحدات الخلايا الكهروضوئية الشمسية" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 113 : 71-78 . Bibcode : 2013SEMSC.113...71A . doi : 10.1016/j.solmat.2013.01.032 .
↑ حيدري، نيجين؛ غواموري، جيفياس؛ تاونسند، تيم؛ بيرس، جوشوا م (2015). "تأثير الثلج وتداخل الأرض على أداء نظام الطاقة الكهروضوئية" (ملف PDF) . مجلة IEEE للخلايا الكهروضوئية . 5 (6): 1680. Bibcode : 2015IJPv....5.1680H . doi : 10.1109/JPHOTOV.2015.2466448 . S2CID 45625281 .
↑ شباك، محمود (2018). المضي قدماً: تطوير التكنولوجيا والاقتصادات الناشئة . جامعة بريمن. ص 41-46 .
↑ شباك، محمود ح. (2019-11-01). "التطورات في مجال الخلايا الكهروضوئية الشمسية: مراجعة تكنولوجية واتجاهات براءات الاختراع" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 115 109383. Bibcode : 2019RSERv.11509383S . doi : 10.1016/j.rser.2019.109383 . ISSN 1364-0321 . S2CID 204164204 .
↑ مواد وحدة PV Education.org
↑ العوامل الرئيسية في اختيار مكونات الطاقة الشمسية
↑ قائمة وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المؤهلة والمتوافقة مع إرشادات SB1
↑ روسا، كارلوس (2023). "فقدان الطاقة في مولدات الطاقة الكهروضوئية بسبب أنماط الرياح" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز إنجينيرينغ . 2 (66) 66. Bibcode : 2023CmEng...2...66R . doi : 10.1038/s44172-023-00119-7 . PMC 10956078 .
↑ "الطاقة الشمسية (الخلايا الكهروضوئية)" . وزارة الزراعة والأغذية الزراعية الكندية . مؤرشف من الأصل في 16 سبتمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 5 فبراير 2010 .
↑ أسوأ مقياس في مجال الطاقة المتجددة: "فترة الاسترداد". مؤرشف بتاريخ 13 نوفمبر 2014 في أرشيف الإنترنت . عالم الطاقة المتجددة (19 أبريل 2010). تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أكتوبر 2012.
↑ "حان وقت رد الجميل لتوليد الطاقة المنزلية" . بي بي سي نيوز . 22 يونيو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2012 .
↑ بيليوجين، م.؛ أوكايا، أ.؛ سيدراش-دي-كاردونا، م.؛ سبانيولو، ج. (2021). "معاملات درجة حرارة وحدات الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون البلوري المتدهور في الظروف الخارجية" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 29 (5): 558-570 . doi : 10.1002/pip.3396 . S2CID 233976803 .
↑ "جدول مقارنة الألواح الشمسية" . يوليو 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-10-2012 .
↑ أندرسن، بيارن؛ ر. ستيفن بيري (مايو 1977). "الديناميكا الحرارية في زمن محدود. الجزء الأول: دورة كارنو المتدرجة". مجلة Physical Review A. 15 ( 5): 2086–2093 . Bibcode : 1977PhRvA..15.2086A . doi : 10.1103/PhysRevA.15.2086 .
↑ معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (23 سبتمبر 2013). "خلية شمسية ذات رقم قياسي عالمي بكفاءة 44.7%" . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية.
↑ "كونسنتريكس سولار: وحدات التركيز" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-01-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 03-12-2008 .
↑ تصل كفاءة نظام الخلايا الشمسية المركزة إلى 27%
↑ كاجيهارا، أتسوكي، وهاراكاوا، أ. ت. "نموذج لدوائر الخلايا الكهروضوئية في ظل التظليل الجزئي". التكنولوجيا الصناعية، 2005. المؤتمر الدولي لهندسة الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). IEEE ، 2005.
↑ دريف، م.؛ بيريز، ب. ج.؛ أغيليرا، ج.؛ أغيلار، ج. د. (2008). "طريقة جديدة لتقدير الإشعاع الشمسي على مولد كهروضوئي مظلل جزئيًا في أنظمة كهروضوئية متصلة بالشبكة". الطاقة المتجددة . 33 (9): 2048-2056 . Bibcode : 2008REne...33.2048D . doi : 10.1016/j.renene.2007.12.010 .
↑ فينتر، جيري أوتور. هندسة أنظمة الخلايا الكهروضوئية . مطبعة سي آر سي، 2004.
↑ أورسولا إيكر، تقنيات الطاقة الشمسية للمباني ، وايلي 2003، رقم ISBN 0-471-48637-X، الصفحة 226
↑ نغوين، ها ت؛ بيرس، جوشوا م (2012). "دمج خسائر التظليل في تقييم إمكانات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على المستوى البلدي" . الطاقة الشمسية . 86 (5): 1245. Bibcode : 2012SoEn...86.1245N . doi : 10.1016/j.solener.2012.01.017 . S2CID 15435496 .
↑ ديريلي، ز؛ يوسيداغ، ج؛ بيرس، ج.م. (2013). "طريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة لتخطيط نمو الأشجار وتأثير عمرها على أداء أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . الطاقة الشمسية . 95 : 300-307 . Bibcode : 2013SoEn...95..300D . doi : 10.1016/j.solener.2013.06.019 .
1 2 Ilse K، Micheli L، Figgis BW، Lange K، Dassler D، Hanifi H، Wolfertstetter F، Naumann V، Hagendorf C، Gottschalg R، Bagdahn J (2019). "التقييم الفني والاقتصادي لخسائر التربة واستراتيجيات التخفيف لتوليد الطاقة الشمسية" . جول . 3 (10): 2303–2321 . بيب كود : 2019جول...3.2303I . دوى : 10.1016/j.joule.2019.08.019 . اتش دي ال : 11573/1625631 .
↑ "خريطة اتساخ وحدات الخلايا الكهروضوئية" . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . 11 أكتوبر 2017. تاريخ الاسترجاع: 3 ديسمبر 2020 .
↑ لي إكس، ماوزيرال دي، بيرجين إم (2020). "الانخفاض العالمي في كفاءة توليد الطاقة الشمسية بسبب الهباء الجوي وتلوث الألواح" . مجلة نيتشر سستينابيليتي . 3 (9): 720-727 . Bibcode : 2020NatSu...3..720L . doi : 10.1038/s41893-020-0553-2 . S2CID 219976569. تاريخ الاسترجاع: 2020-12-04 .
↑ بويل وآخرون (2017). "التباين المكاني على المستويين الإقليمي والوطني لتلوث الألواح الشمسية الكهروضوئية وما يترتب عليه من خسائر في نقل الطاقة الشمسية" . مجلة IEEE للخلايا الكهروضوئية . 7 (5): 1354-1361 . Bibcode : 2017IJPv....7.1354B . doi : 10.1109/JPHOTOV.2017.2731939 .
↑ جوستين م، وآخرون (2018). "التباين المحلي في معدل اتساخ الخلايا الكهروضوئية". المؤتمر العالمي السابع لتحويل الطاقة الكهروضوئية (WCPEC) لعام 2018 (مؤتمر مشترك بين المؤتمر الخامس والأربعين لجمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات PVSC، والمؤتمر الثامن والعشرين لجمعية PVSEC، والمؤتمر الرابع والثلاثين لجمعية EU PVSEC) . الصفحات 3421-3425 . doi : 10.1109/PVSC.2018.8548049 . ISBN 978-1-5386-8529-7. S2CID 54442001 .
↑ هل يجب عليك تنظيف ألواح الطاقة الشمسية تنظيفاً شاملاً؟
↑ سانشيز-فرييرا، باولا؛ بيليوجين، ميشيل؛ بيلايز، خافيير؛ كاريتيرو، خيسوس؛ سيدراك دي كاردونا، ماريانو (2011). "تحليل آليات تدهور وحدات الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون البلوري بعد 12 عامًا من التشغيل في جنوب أوروبا" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 19 (6): 658-666 . doi : 10.1002/pip.1083 . S2CID 98693018 .
↑ سانتبرجن، ر؛ آر جيه سي فان زولينجن (22 أكتوبر 2007). "عامل امتصاص الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون البلوري: دراسة عددية وتجريبية". مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية .
↑ الشرقاوي، محمد أ. (2005). الطاقة الكهربائية . مطبعة سي آر سي. ص 87-88 . ISBN 978-0-8493-3078-0.
↑ الميل الأمثل للألواح الشمسية (مؤرشف بتاريخ 11 أغسطس 2015 في أرشيف الإنترنت)
↑ أنظمة الإضاءة الكهروضوئية المستقلة
↑ أندروز، روب دبليو؛ بيرس، جوشوا إم. (2013). "تأثير البياض الطيفي على أداء أجهزة الخلايا الكهروضوئية الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور والسيليكون المتبلور" . الطاقة الشمسية . 91 : 233-241 . Bibcode : 2013SoEn...91..233A . doi : 10.1016/j.solener.2013.01.030 .
↑ برينان، إم بي؛ أبراماس، إيه إل؛ أندروز، آر دبليو؛ بيرس، جيه إم (2014). "تأثيرات البياض الطيفي على الأجهزة الكهروضوئية الشمسية" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 124 : 111-116 . Bibcode : 2014SEMSC.124..111B . doi : 10.1016/j.solmat.2014.01.046 .
↑ "حاسبة الطاقة الكهروضوئية بالواط" . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أبريل 2026 .
↑ "نظام المعلومات الجغرافية للخلايا الكهروضوئية (PVGIS)" . مركز الأبحاث المشترك التابع للمفوضية الأوروبية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أبريل 2026 .
↑ تم التأكيد على إمكانات الطاقة الشمسية في الصحراء الكبرى
↑ ميسنجر، روجر أ.؛ فينتري، جيري (2010). هندسة أنظمة الخلايا الكهروضوئية ( الطبعة الثالثة). مطبعة سي آر سي. الصفحات 115-118 . ISBN 978-1-4398-0292-2.
↑ حاسبة الأداء، مؤرشفة بتاريخ 18 يناير 2012 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). Rredc.nrel.gov. تم الاطلاع عليها بتاريخ 23 أبريل 2012.
↑ المزايا التكنولوجية. مؤرشف بتاريخ 6 أبريل 2012 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). Mecasolar.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2012.
↑ المحمد، علي (2004). "تحسين كفاءة الألواح الكهروضوئية باستخدام نظام تتبع الشمس". الطاقة التطبيقية . 79 (3): 345-354 . Bibcode : 2004ApEn...79..345A . doi : 10.1016/j.apenergy.2003.12.004 .
↑ تسليط المزيد من الضوء على الألواح الشمسية . mtu.edu. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-04-2018.
↑ طلاء عاكس للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون يعزز الامتصاص إلى أكثر من 96% . Scientificblogging.com (2008-11-03). تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-04-23.
↑ دليل المبتدئين لأنظمة تتبع الطاقة الشمسية: كيفية زيادة إنتاج نظام الألواح الشمسية المنزلية ، 17 أغسطس 2011 ( مؤرشف )
↑ "مستويات الإشعاع الشمسي (أوروبا)" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يوليو 2012 .
↑ "بيانات متوسط الإشعاع الشمسي على مدى 10 سنوات" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2020-08-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-07-09 .
↑ محطات الطاقة الشمسية على نطاق المرافق
↑ هل يجب عليك تركيب جهاز تتبع شمسي؟
↑ "نمو شحنات أجهزة تتبع الطاقة الشمسية العالمية بنسبة 32% في عام 2017، وشركة NEXTracker تتصدر السوق | Greentech Media" . 13 مايو 2024.
↑ أمان العاكس المتصل بالشبكة ( مؤرشف بتاريخ 25 نوفمبر 2010 في أرشيف الإنترنت ). Homepower.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2012.
↑ متابعة الاتجاهات: المحولات الدقيقة تغزو الطاقة الشمسية
↑ خدمات وحلول لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية
1 2 "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية . 16 سبتمبر 2020. ص 39.
↑ http://www.solar-electric.com كل ما يتعلق بتقنية تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT)
↑ EDN.com الطاقة الشمسية: منع العزل والتحكم ، 7 أغسطس 2012
↑ "شركة تسلا تطلق بطارية باور وول المنزلية بهدف إحداث ثورة في استهلاك الطاقة" . أسوشيتد برس. 1 مايو 2015.
↑ دان فينك، www.homepower.com دليل شراء منظمات الشحن ، يناير 2012
↑ "دراسة قياس وربط أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 11 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يوليو 2012 .
↑ دمج الطاقة المتجددة المتغيرة في أسواق الطاقة الكهربائية
↑ "فوائد محولات الطاقة الشمسية الذكية لشركات المرافق" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17-10-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-07-2012 .
↑ نظام مراقبة الطاقة الشمسية من إنفيس
↑ قياسات الإشعاع الشمسي
↑ بيرس، جوشوا م؛ أديبوييغا باباسولا؛ روب أندروز (2012). "تحسين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المفتوحة" . وقائع المؤتمر السنوي السادس عشر للتحالف الوطني للمخترعين والمبتكرين الجامعيين : 1-7 .
↑ CSI—القياس ومراقبة الأداء، مؤرشف بتاريخ 10 أغسطس 2012 في Wayback Machine
↑ الطاقة الشمسية
↑ "سولار جارد" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20-06-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 09-07-2012 .
↑ تشونغ، هسين-تشينغ (13 يونيو 2024). "الاستخدام طويل الأمد لنظام كهروضوئي خارج الشبكة مع نظام تخزين طاقة قائم على بطاريات الليثيوم أيون في الجبال العالية: دراسة حالة في نزل بايون على جبل اليشم في تايوان" . البطاريات . 10 (6): 202. arXiv : 2405.04225 . doi : 10.3390/batteries10060202 .
↑ موقع موارد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، مؤرشف بتاريخ 28 نوفمبر 2010 في أرشيف الإنترنت ، محطة الطاقة الهجينة، تم الاطلاع عليها بتاريخ 10 فبراير 2008
^ "التاريخ والواقع" . مؤرشفة من الأصلي في 19 تموز (يوليو) 2011 . تم الاسترجاع 2008-02-10 .{{cite web}}CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط ) . موقع جزيرة بيلورم (بالألمانية)
↑ دارولا، إيفان؛ ستيفان ماركو (2007). "دمج إنتاج الكهرباء المتجددة على نطاق واسع في الشبكات" (ملف PDF) . مجلة الهندسة الكهربائية . 58 (1): 58-60 . ISSN 1335-3632 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2008 .
↑ «دراسة جديدة: دمج شبكات الكهرباء مع الطاقة الشمسية الكهروضوئية يوفر التكاليف، ويفيد بشكل خاص شركات الكهرباء المملوكة للدولة» . SolarServer.com. 31 مايو 2015. مؤرشف من الأصل في 26 يوليو 2015.
↑ "الطاقة المتجددة في الشبكات المصغرة الهجينة والشبكات المعزولة: الفوائد الاقتصادية ودراسات الجدوى" . كلية فرانكفورت - مركز الأمم المتحدة للبيئة المتعاون في مجال تمويل المناخ والطاقة المستدامة. مايو 2015. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 أغسطس 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يونيو 2015 .
↑ جيه إم بيرس (2009). "توسيع نطاق استخدام الطاقة الكهروضوئية من خلال توليد الطاقة الموزعة في المنازل باستخدام أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الهجينة + أنظمة الطاقة الحرارية والكهربائية المدمجة". الطاقة . 34 ( 11): 1947-1954 . Bibcode : 2009Ene....34.1947P . CiteSeerX 10.1.1.593.8182 . doi : 10.1016/j.energy.2009.08.012 . hdl : 1974/5307 . S2CID 109780285 .
↑ P. Derewonko و JM Pearce، "تحسين تصميم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الهجينة على نطاق المنازل + أنظمة الطاقة الحرارية والكهربائية المشتركة لأونتاريو" ، مؤتمر متخصصي الطاقة الكهروضوئية (PVSC)، 2009، المؤتمر الرابع والثلاثون لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، الصفحات 1274-1279، 7-12 يونيو 2009.
↑ م. مستوفي، أ.ح. نصرت، وج.م. بيرس، "التكافل التشغيلي على نطاق مؤسسي لأنظمة الطاقة الكهروضوئية وأنظمة التوليد المشترك للطاقة"، المجلة الدولية لعلوم وتكنولوجيا البيئة 8 (1)، ص 31-44، 2011. متاح مجانًا.
↑ Phys.org اقتراح نظام هجين جديد للطاقة الشمسية المركزة/الخلايا الكهروضوئية المركزة ، 11 فبراير 2015
↑ أماندا كاين (22 يناير 2014). "ما هو نظام الديزل الهجين الكهروضوئي؟" . RenewableEnergyWorld.com .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
↑ "أنظمة الطاقة الكهربائية الهجينة التي تجمع بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية" . energy.gov . وزارة الطاقة الأمريكية. 2 يوليو 2012.
↑ «شركة كيوسيرا وشركاؤها يعلنون عن بناء أكبر محطة طاقة شمسية عائمة في العالم في محافظة هيوغو، اليابان» . SolarServer.com. 4 سبتمبر 2014. مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2016 .
↑ "هل نفدت لديك الأراضي الثمينة؟ قد تكون أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة حلاً" . EnergyWorld.com. 7 نوفمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 26 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2016 .
↑ «شركة فيكرام سولار تُدشّن أول محطة طاقة شمسية عائمة في الهند» . SolarServer.com. ١٣ يناير ٢٠١٥. مؤرشف من الأصل في ٢ مارس ٢٠١٥.
↑ "محطة طاقة شمسية عائمة على شكل زهرة عباد الشمس في كوريا" . كلين تكنيكا. 21 ديسمبر 2014. مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2016. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2016 .
↑ "سنغافورة تلجأ إلى أنظمة الطاقة الشمسية العائمة لنقص الأراضي" . كلين تكنيكا. 5 مايو 2014. مؤرشف من الأصل في 14 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2016 .
↑ مايفيل، بيرس؛ باتيل، نيها فيجاي؛ بيرس، جوشوا م. (ديسمبر 2020). "التصنيع الموزع لوحدات الخلايا الكهروضوئية العائمة المرنة في سوق ما بعد البيع" . تقنيات الطاقة المستدامة وتقييماتها . 42 100830. Bibcode : 2020SETA...4200830M . doi : 10.1016/j.seta.2020.100830 .
↑ هايبو، كوامي سليمان؛ مايفيل، بيرس؛ بيرس، جوشوا م. (2022). "الطاقة الشمسية الأكثر مراعاة للبيئة؟ تقييم دورة حياة الخلايا الكهروضوئية العائمة المرنة القائمة على الرغوة" . الطاقة المستدامة والوقود . 6 (5): 1398-1413 . doi : 10.1039/D1SE01823J .
↑ هايبو، كوامي سليمان؛ أنتونيني، جورجيو؛ رحمن، محمد متكبر؛ بيرس، جوشوا م. (يونيو 2025). "أداء نظام الخلايا الكهروضوئية العائمة خارج الشبكة لتشغيل محلل كهربائي غشائي لتبادل الأنيونات لإنتاج الهيدروجين الأخضر". المؤتمر الثالث والخمسون لمتخصصي الخلايا الكهروضوئية (PVSC) لعام 2025. الصفحات 1192-1194 . doi : 10.1109/PVSC59419.2025.11133047 . ISBN 979-8-3315-3444-8.
↑ غود، إريكا (20 مايو 2016). "محطات الطاقة الشمسية الجديدة تولد طاقة خضراء عائمة" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يناير 2023 .
↑ "مزارع الطاقة الشمسية العائمة تكتسب زخماً في الولايات المتحدة | 4 ديسمبر 2018" . مجلة أخبار الهندسة - السجل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يوليو 2025 .
↑ تراباني، كيم؛ ريدون سانتافي، ميغيل (2015). "مراجعة لمنشآت الخلايا الكهروضوئية العائمة: 2007-2013". التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 23 (4): 524-532 . doi : 10.1002/pip.2466 . hdl : 10251/80704 .
١ ٢ "الألواح الشمسية العائمة تحوّل المواقع الصناعية القديمة إلى مناجم ذهب للطاقة النظيفة" . Bloomberg.com . ٣ أغسطس ٢٠٢٣. تم الاطلاع عليه في ٣ أغسطس ٢٠٢٣ .
↑ هوبسون، كريستوفر (15 أكتوبر 2020). "الطاقة الشمسية العائمة تنتشر عالميًا مع زيادة قدرها 10 جيجاواط بحلول عام 2025: فيتش | ريتشارج" . ريتشارج | آخر أخبار الطاقة المتجددة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أكتوبر 2021 .
1 2 ميتيا، راشيل (3 يناير 2025). "إمكانية توليد الطاقة الشمسية العائمة "وافرة" ومنتشرة على نطاق واسع عبر خزانات المياه الأمريكية" .
↑ "مفاهيم كهربائية مبتكرة" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 مارس 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 فبراير 2008 .{{cite web}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط ) . الوكالة الدولية للطاقة (2001)
↑ الموقع 7. Ecotourisme.ch. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-04-2012.
↑ راميريز كامارغو، لويس؛ نيتش، فيليكس؛ غروبر، كاتارينا؛ دورنر، فولفغانغ (15 أكتوبر 2018). "الاكتفاء الذاتي من الكهرباء للمنازل العائلية في ألمانيا وجمهورية التشيك" . الطاقة التطبيقية . 228 : 902-915 . Bibcode : 2018ApEn..228..902R . doi : 10.1016/j.apenergy.2018.06.118 . ISSN 0306-2619 .
١ ٢ ٣ "مقارنة تكاليف الطاقة الشمسية الكهروضوئية وعوامل نشرها في الأسواق السكنية والتجارية اليابانية والأمريكية" (ملف PDF) . www.nrel.gov/ . NREL.gov. يونيو ٢٠١٤. الصفحات ١٦، ٢٧. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في ٢٧ فبراير ٢٠١٥. تم الاطلاع عليه في ٢٤ سبتمبر ٢٠١٤ .
١ ٢ "تاريخ متوسط أسعار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الجاهزة للاستخدام على أسطح المنازل بقدرة تصل إلى ١٠٠ كيلوواط ذروة في ألمانيا. photovoltaik-guide.de، مؤشر أسعار الطاقة الشمسية الكهروضوئية منذ عام ٢٠٠٩. مؤرشف بتاريخ ١٠ يوليو ٢٠١٧ على موقع Wayback Machine ، باستخدام بيانات شهر يناير، وبيانات الاتحاد الألماني لاقتصاديات الطاقة الشمسية (BSW-Solar)، سبتمبر ٢٠٠٩، الصفحة ٤ ، بيانات ربع سنوية من EUPD-Researchfor، بيانات للأعوام ٢٠٠٦-٢٠٠٨. تم استخدام سعر صرف ٠.٧٤ سنت يورو لكل دولار أمريكي."
↑ جون كويجين (3 يناير 2012). "نهاية عصر النهضة النووية | " . ناشونال إنترست .
↑ "الخلايا الكهروضوئية الشمسية: التنافس في قطاع الطاقة" . الرابطة الأوروبية لصناعة الخلايا الكهروضوئية (EPIA). 1 سبتمبر 2011. مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2014 .
↑ مقارنة بين تقنيات الخلايا الكهروضوئية (مؤرشفة بتاريخ 9 يوليو 2012 في أرشيف الإنترنت)
↑ $p={\frac {I\cdot (1+i)+\sum _{t=0}^{T}{\frac {I\cdot b}{(1+i)^{t}}}}{\sum _{t=0}^{T}{\frac {E\cdot (1-v)^{t}}{(1+i)^{t}}}}}$
↑ ما هي التكلفة المستوية؟
↑ "مؤشر أسعار الطاقة الشمسية الكهروضوئية في ألمانيا" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أغسطس 2014 .
↑ تكاليف تشغيل وصيانة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية . (ملف PDF). تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-04-2012.
↑ ضمانات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية
↑ فهم ضمانات الألواح الشمسية
↑ خريطة - موارد الطاقة الكهروضوئية في الولايات المتحدة
١ ٢ "تحليل منحنى التعلم: الطاقة الشمسية الكهروضوئية ستكون أرخص مصادر الطاقة المتجددة في عام ٢٠٢٤ - مدونة إنسبكرو" . مدونة إنسبكرو . ٥ مايو ٢٠١٨. مؤرشف من الأصل في ٢٢ مارس ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه في ١٥ مايو ٢٠١٨ .
1 2 "تكاليف توليد الطاقة المتجددة 2017" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة المتجددة .
1 2 "إحصاءات القدرة المتجددة لعام 2018" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة المتجددة .
↑ ريغان أرندت والمهندس روبرت بوتو. فهم أساسي لاختبارات معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية للألواح الكهروضوئية. متاح على الرابط: http://tuvamerica.com/services/photovoltaics/ArticleBasicUnderstandingPV.pdf مؤرشف بتاريخ 13 أكتوبر 2017 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
↑ الألواح الشمسية . بوابة التخطيط. تم الاطلاع عليها بتاريخ 17-07-2013.
↑ متطلبات لوائح البناء لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية غير السكنية على أسطح المنازل - GB NRG
1 2 عالم الطاقة الشمسية
↑ "متطلبات تركيبات الطاقة الشمسية" . bootsontheroof.com . 2011. تم الاطلاع عليه في 31 مارس 2011 .
↑ "قانون حقوق الطاقة الشمسية في كاليفورنيا" . مؤرشف من الأصل في 19 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 25 فبراير 2012 .
↑ «تعمل أنظمة الطاقة الشمسية داخل مجمعات ملاك المنازل، ولكن على الفنيين القائمين على التركيب توخي الحذر» . عالم الطاقة الشمسية . ١٣ أغسطس ٢٠١٨. تاريخ الاطلاع: ١٧ نوفمبر ٢٠١٩ .
↑ "جوانب وتفاصيل الألواح الشمسية في مجمعات جمعيات ملاك المنازل" . مكتب حماية ملاك المنازل، ذ.م.م. ١٨ أغسطس ٢٠١٨. تاريخ الاسترجاع : ١٧ نوفمبر ٢٠١٩ .
↑ هانت، تام (7 فبراير 2011). "إسبانيا والبرتغال تقودان الطريق في التحول إلى الطاقة المتجددة" . عالم الطاقة المتجددة.
^ خيمينيز ، خافيير (8 أكتوبر 2018). "أنتهي من تنظيم الاستهلاك الذاتي في إسبانيا بعد القضاء على "التأثير على الشمس"" . زاتاكا . تم الاسترجاع في 28 أبريل 2020 .
↑ W. Miller, AL Liu, Z. Amin, and A. Wagner, “Power quality and rooftop-PV homes: an screening of measured data at point of customer connection,” Sustainability, http://www.mdpi.com/2071-1050/10/4/1224 (Open Access), p. 29, 2018.
↑ هايبو، كوامي سليمان؛ بيرس، جوشوا م. (2021-03-01). "مراجعة لمنهجية قيمة الطاقة الشمسية مع دراسة حالة لبرنامج VOS الأمريكي" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 137 110599. Bibcode : 2021RSERv.13710599H . doi : 10.1016/j.rser.2020.110599 . ISSN 1364-0321 . S2CID 229415163 .
↑ "ألواح الطاقة الشمسية لدى جارك توفر لك المال سرًا" . مجلة Popular Mechanics . 11 فبراير 2021. تاريخ الاسترجاع: 4 مارس 2023 .
↑ ل. ليو، و. ميلر، وج. ليدويتش (27 أكتوبر 2017). "حلول لخفض تكاليف الكهرباء في المنشآت" . أجندة الشيخوخة الأسترالية . مؤرشف من الأصل في 20 مايو 2019. تم الاطلاع عليه في 29 ديسمبر 2018 .{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
↑ ميلر، ويندي؛ ليو، لي آرون؛ أمين، زكريا؛ غراي، ماثيو (2018). "إشراك السكان في عمليات تحديث المساكن بالطاقة الشمسية لتحقيق صافي استهلاك صفري للطاقة: دراسة حالة أسترالية شبه استوائية". الطاقة الشمسية . 159 : 390-404 . Bibcode : 2018SoEn..159..390M . doi : 10.1016/j.solener.2017.10.008 .
1 2 الهديبي، أ.س.؛ متولي، ح.م.ب.؛ فرحات، م.أ. (مارس 2011). "تحليل أداء نظام كهروضوئي متصل بالشبكة بقدرة 3.6 كيلوواط مثبت على سطح مبنى في مصر" (ملف PDF) . المؤتمر الدولي لأنظمة وتقنيات الطاقة (ICEST 2011) : 151-157 . تاريخ الاسترجاع: 21 يوليو 2011 .
↑ "أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة" . خدمات الطاقة من شركة أكما بوينت. مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 أكتوبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2015 .
↑ "دليل أصحاب المنازل لتمويل نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة" (ملف PDF) . مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2015 .
↑ "أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة" . powernaturally.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-07-2011 .
↑ "نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة" (ملف PDF) . soe-townsville.org . تاريخ الاسترجاع: 21-07-2011 .
↑ "الدليل الدولي لاعتماد مكونات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية والأنظمة المتصلة بالشبكة" . iea-pvps.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-07-2011 .
↑ ستيفل، ستيف. "تحديات تنظيم جهد مغذيات التوزيع مع تزايد كميات الطاقة الشمسية الكهروضوئية" (ملف PDF) . مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية . تاريخ الاطلاع: 28 أبريل 2015 .
↑ «دراسة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حول مستقبل شبكة الكهرباء» (ملف PDF) . مبادرة الطاقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 5 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2015 .
↑ كور، جوركيران (2006). "تأثيرات ربط التوليد الموزع على حماية مغذيات التوزيع". الاجتماع العام لجمعية هندسة الطاقة التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لعام 2006. 8 صفحات. doi : 10.1109 /PES.2006.1709551 . ISBN 1-4244-0493-2. S2CID 24433656 .
↑ "محولات الطاقة الشمسية التفاعلية مع الشبكة وتأثيرها على سلامة وجودة نظام الطاقة" (ملف PDF) . eng.wayne.edu. ص 30. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 23 مايو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2011 .

روابط خارجية

ملخص متطلبات أسلاك الخلايا الكهروضوئية كما هو موضح في معيار UL 4703
صحيفة حقائق الطاقة الكهروضوئية الصادرة عن مركز الأنظمة المستدامة بجامعة ميشيغان
مجلة الطاقة المنزلية
إدارة مشاريع الطاقة الشمسية
أفضل الممارسات لتركيب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على مكبات النفايات الصلبة البلدية: دراسة أُعدت بالشراكة مع وكالة حماية البيئة لمبادرة إعادة تزويد أراضي أمريكا بالطاقة: تركيب الطاقة المتجددة على الأراضي ومواقع المناجم التي يحتمل تلوثها، المختبر الوطني للطاقة المتجددة

[1] هوف، سارة؛ ديفيلبيس، جوناثان (24 أبريل 2017). "أكثر من نصف أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على نطاق المرافق العامة تتبع الشمس طوال اليوم" . إدارة معلومات الطاقة الأمريكية .

[2] دراسة فراونهوفر ISE حول التكلفة المُعدّلة للكهرباء ، نوفمبر 2013، ص 19

[IEA-roadmap-PV-2014-3] 1 2 "خارطة طريق التكنولوجيا: الطاقة الشمسية الكهروضوئية" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة. 2014. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 1 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 7 أكتوبر 2014 .

[epia-outlook-2014-4] ١ ٢ ٣ ٤ ٥ "نظرة عامة على السوق العالمية للخلايا الكهروضوئية ٢٠١٤-٢٠١٨" (ملف PDF) . www.epia.org . EPIA - الرابطة الأوروبية لصناعة الخلايا الكهروضوئية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ ٢٥ يونيو ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٢ يونيو ٢٠١٤ .

[ethz-Harvard-5] 1 2 3 يورن هوبمان؛ جوناس فولاند؛ توبياس س. شميدت؛ فولكر هـ. هوفمان (يوليو 2014). "الجدوى الاقتصادية لتخزين الطاقة في البطاريات لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية - مراجعة ونموذج محاكاة" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 39 : 1101-1118 . Bibcode : 2014RSERv..39.1101H . doi : 10.1016/j.rser.2014.07.068 . تاريخ الاسترجاع: 28 ديسمبر 2018 .

[6] فوربس، جاستن جيرديس، تخزين الطاقة الشمسية على وشك الانطلاق في ألمانيا وكاليفورنيا ، 18 يوليو 2013

[7] "الألواح الشمسية وتخزين البطاريات: الصعود" . 30 يوليو 2024.

[Fraunhofer-PR-2014-8] ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية. ٢٨ يوليو ٢٠١٤. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ ٩ أغسطس ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣١ أغسطس ٢٠١٤ .

[:4-9] بازيليان، مورغان؛ أونيجي، إيجيما؛ ليبريتش، مايكل؛ ماكجيل، إيان؛ تشيس، جينيفر؛ شاه، جيجار؛ جيلين، دولف؛ أرينت، دوغ؛ لاندفير، دوغ؛ تشنغ رونغ، شي (مايو 2013). "إعادة النظر في اقتصاديات الطاقة الكهروضوئية" . الطاقة المتجددة . 53 : 329-338 . Bibcode : 2013REne...53..329B . doi : 10.1016/j.renene.2012.11.029 .

[10] نما سوق الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة بنسبة 41%، وحقق رقماً قياسياً في عام 2013 | جرينتك ميديا

[11] شبكة سياسات الطاقة المتجددة للقرن الحادي والعشرين (REN21)، تقرير حالة الطاقة المتجددة العالمي لعام 2010 مؤرشف في 2014-09-13 على Wayback Machine ، باريس، 2010، ص 1-80.

[Branker-12] برانكر، ك.؛ باثاك، م. ج. م.؛ بيرس، ج. م. (2011). "مراجعة لتكلفة الكهرباء المُعدّلة باستخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 15 (9): 4470-4482 . Bibcode : 2011RSERv..15.4470B . doi : 10.1016/j.rser.2011.07.104 . hdl : 1974/6879 . S2CID 73523633 .

[13] يانغ، سي. (2010). "إعادة النظر في تكافؤ الطاقة الشمسية مع الشبكة الكهربائية" . سياسة الطاقة . 38 (7): 3270-3273 . Bibcode : 2010EnPol..38.3270Y . doi : 10.1016/j.enpol.2010.03.013 .

[14] "التكلفة المُعدّلة للكهرباء - تقنيات الطاقة المتجددة" (ملف PDF) . www.ise.fraunhofer.de . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية. نوفمبر 2013. ص 4. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 24 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أغسطس 2014 .

[deutsche-2015-chasm-15] "عبور الهوة" (ملف PDF) . أبحاث أسواق دويتشه بنك. 27 فبراير 2015. ص 9. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 30 مارس 2015.

[16] تام هانت (9 مارس 2015). "اقتربت نقطة التفرد الشمسي" . جرينتك ميديا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2015 .

[iea-pvps-snapshot-1992-2014-17] "لمحة عن الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمية 1992-2014" (ملف PDF) . www.iea-pvps.org/index.php?id=32 . الوكالة الدولية للطاقة - برنامج أنظمة الطاقة الكهروضوئية. 30 مارس 2015. مؤرشف من الأصل في 7 أبريل 2015.

[18] "الخلايا الكهروضوئية... الخلية، الوحدة، السلسلة، المصفوفة" . WordPower - إيان ووفندن . 2006. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 أغسطس 2016. تم الاطلاع عليه في 28 ديسمبر 2018 .

[19] NREL.gov أسعار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية والتجارية وعلى نطاق المرافق في الولايات المتحدة ، صفحة 6، فبراير 2012

[20] أنواع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية . مركز فلوريدا للطاقة الشمسية (FSEC)، وهو معهد بحثي تابع لجامعة سنترال فلوريدا.

[21] رحماني، ر.؛ فرد، م.؛ شجاعي، أ.أ.؛ عثمان، م.ف.؛ يوسف، ر.، نموذج كامل لمصفوفة الخلايا الكهروضوئية المستقلة في بيئة MATLAB-Simulink، مؤتمر IEEE للطلاب حول البحث والتطوير (SCOReD)، الصفحات 46-51، 2011.

[22] الجيش الأمريكي يُقيّم خيامًا متنقلة تعمل بالطاقة الشمسية | مقال | الجيش الأمريكي . Army.mil (2010-12-08). تاريخ الاطلاع: 2013-07-17.

[23] "دليل الطاقة الشمسية للمركبات الترفيهية" . www.outsidesupply.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أغسطس 2018 .

[24] ماكنزي، بام (1 يوليو 2014). "شركة PSE&G تُكمل تركيب الألواح الشمسية على أعمدة الكهرباء" . ماي سنترال جيرسي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 ديسمبر 2018 .

[25] أندروز، روب دبليو؛ بولارد، أندرو؛ بيرس، جوشوا إم (2012). "تحسين التحديد التجريبي البارامتري لتيار قصر الدائرة في الوحدة لنمذجة وتحسين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . الطاقة الشمسية . 86 (9): 2240. Bibcode : 2012SoEn...86.2240A . doi : 10.1016/j.solener.2012.04.016 . S2CID 18111360 .

[open_access-26] أندروز، روب دبليو؛ بيرس، جوشوا إم (2012). "توقع تأثيرات تساقط الثلوج على الطاقة في الأنظمة الكهروضوئية" (ملف PDF) . المؤتمر الثامن والثلاثون لمتخصصي الخلايا الكهروضوئية التابع لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لعام 2012. ص 003386. doi : 10.1109/PVSC.2012.6318297 . ISBN 978-1-4673-0066-7. S2CID 40053323 .

[snow2-27] 1 2 أندروز، روب دبليو؛ بولارد، أندرو؛ بيرس، جوشوا إم. (2013). "تأثيرات تساقط الثلوج على أداء الخلايا الكهروضوئية الشمسية" . الطاقة الشمسية . 92 (8497): 84-97 . Bibcode : 2013SoEn...92...84A . doi : 10.1016/j.solener.2013.02.014 .

[28] أندروز، روب دبليو؛ بولارد، أندرو؛ بيرس، جوشوا إم (2013). "طريقة جديدة لتحديد تأثيرات الطلاءات السطحية الهيدروديناميكية على فعالية إزالة الثلج من وحدات الخلايا الكهروضوئية الشمسية" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 113 : 71-78 . Bibcode : 2013SEMSC.113...71A . doi : 10.1016/j.solmat.2013.01.032 .

[29] حيدري، نيجين؛ غواموري، جيفياس؛ تاونسند، تيم؛ بيرس، جوشوا م (2015). "تأثير الثلج وتداخل الأرض على أداء نظام الطاقة الكهروضوئية" (ملف PDF) . مجلة IEEE للخلايا الكهروضوئية . 5 (6): 1680. Bibcode : 2015IJPv....5.1680H . doi : 10.1109/JPHOTOV.2015.2466448 . S2CID 45625281 .

[30] شباك، محمود (2018). المضي قدماً: تطوير التكنولوجيا والاقتصادات الناشئة . جامعة بريمن. ص 41-46 .

[:3-31] شباك، محمود ح. (2019-11-01). "التطورات في مجال الخلايا الكهروضوئية الشمسية: مراجعة تكنولوجية واتجاهات براءات الاختراع" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 115 109383. Bibcode : 2019RSERv.11509383S . doi : 10.1016/j.rser.2019.109383 . ISSN 1364-0321 . S2CID 204164204 .

[32] مواد وحدة PV Education.org

[33] العوامل الرئيسية في اختيار مكونات الطاقة الشمسية

[34] قائمة وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المؤهلة والمتوافقة مع إرشادات SB1

[35] روسا، كارلوس (2023). "فقدان الطاقة في مولدات الطاقة الكهروضوئية بسبب أنماط الرياح" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز إنجينيرينغ . 2 (66) 66. Bibcode : 2023CmEng...2...66R . doi : 10.1038/s44172-023-00119-7 . PMC 10956078 .

[36] "الطاقة الشمسية (الخلايا الكهروضوئية)" . وزارة الزراعة والأغذية الزراعية الكندية . مؤرشف من الأصل في 16 سبتمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 5 فبراير 2010 .

[37] أسوأ مقياس في مجال الطاقة المتجددة: "فترة الاسترداد". مؤرشف بتاريخ 13 نوفمبر 2014 في أرشيف الإنترنت . عالم الطاقة المتجددة (19 أبريل 2010). تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أكتوبر 2012.

[38] "حان وقت رد الجميل لتوليد الطاقة المنزلية" . بي بي سي نيوز . 22 يونيو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2012 .

[39] بيليوجين، م.؛ أوكايا، أ.؛ سيدراش-دي-كاردونا، م.؛ سبانيولو، ج. (2021). "معاملات درجة حرارة وحدات الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون البلوري المتدهور في الظروف الخارجية" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 29 (5): 558-570 . doi : 10.1002/pip.3396 . S2CID 233976803 .

[40] "جدول مقارنة الألواح الشمسية" . يوليو 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-10-2012 .

[41] أندرسن، بيارن؛ ر. ستيفن بيري (مايو 1977). "الديناميكا الحرارية في زمن محدود. الجزء الأول: دورة كارنو المتدرجة". مجلة Physical Review A. 15 ( 5): 2086–2093 . Bibcode : 1977PhRvA..15.2086A . doi : 10.1103/PhysRevA.15.2086 .

[42] معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (23 سبتمبر 2013). "خلية شمسية ذات رقم قياسي عالمي بكفاءة 44.7%" . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية.

[43] "كونسنتريكس سولار: وحدات التركيز" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-01-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 03-12-2008 .

[44] تصل كفاءة نظام الخلايا الشمسية المركزة إلى 27%

[45] كاجيهارا، أتسوكي، وهاراكاوا، أ. ت. "نموذج لدوائر الخلايا الكهروضوئية في ظل التظليل الجزئي". التكنولوجيا الصناعية، 2005. المؤتمر الدولي لهندسة الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). IEEE ، 2005.

[46] دريف، م.؛ بيريز، ب. ج.؛ أغيليرا، ج.؛ أغيلار، ج. د. (2008). "طريقة جديدة لتقدير الإشعاع الشمسي على مولد كهروضوئي مظلل جزئيًا في أنظمة كهروضوئية متصلة بالشبكة". الطاقة المتجددة . 33 (9): 2048-2056 . Bibcode : 2008REne...33.2048D . doi : 10.1016/j.renene.2007.12.010 .

[47] فينتر، جيري أوتور. هندسة أنظمة الخلايا الكهروضوئية . مطبعة سي آر سي، 2004.

[UE03-48] أورسولا إيكر، تقنيات الطاقة الشمسية للمباني ، وايلي 2003، رقم ISBN 0-471-48637-X، الصفحة 226

[49] نغوين، ها ت؛ بيرس، جوشوا م (2012). "دمج خسائر التظليل في تقييم إمكانات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على المستوى البلدي" . الطاقة الشمسية . 86 (5): 1245. Bibcode : 2012SoEn...86.1245N . doi : 10.1016/j.solener.2012.01.017 . S2CID 15435496 .

[50] ديريلي، ز؛ يوسيداغ، ج؛ بيرس، ج.م. (2013). "طريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة لتخطيط نمو الأشجار وتأثير عمرها على أداء أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . الطاقة الشمسية . 95 : 300-307 . Bibcode : 2013SoEn...95..300D . doi : 10.1016/j.solener.2013.06.019 .

[Ilse-51] 1 2 Ilse K، Micheli L، Figgis BW، Lange K، Dassler D، Hanifi H، Wolfertstetter F، Naumann V، Hagendorf C، Gottschalg R، Bagdahn J (2019). "التقييم الفني والاقتصادي لخسائر التربة واستراتيجيات التخفيف لتوليد الطاقة الشمسية" . جول . 3 (10): 2303–2321 . بيب كود : 2019جول...3.2303I . دوى : 10.1016/j.joule.2019.08.019 . اتش دي ال : 11573/1625631 .

[NREL-52] "خريطة اتساخ وحدات الخلايا الكهروضوئية" . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . 11 أكتوبر 2017. تاريخ الاسترجاع: 3 ديسمبر 2020 .

[Li-53] لي إكس، ماوزيرال دي، بيرجين إم (2020). "الانخفاض العالمي في كفاءة توليد الطاقة الشمسية بسبب الهباء الجوي وتلوث الألواح" . مجلة نيتشر سستينابيليتي . 3 (9): 720-727 . Bibcode : 2020NatSu...3..720L . doi : 10.1038/s41893-020-0553-2 . S2CID 219976569. تاريخ الاسترجاع: 2020-12-04 .

[Boyle-54] بويل وآخرون (2017). "التباين المكاني على المستويين الإقليمي والوطني لتلوث الألواح الشمسية الكهروضوئية وما يترتب عليه من خسائر في نقل الطاقة الشمسية" . مجلة IEEE للخلايا الكهروضوئية . 7 (5): 1354-1361 . Bibcode : 2017IJPv....7.1354B . doi : 10.1109/JPHOTOV.2017.2731939 .

[Gostein_local-55] جوستين م، وآخرون (2018). "التباين المحلي في معدل اتساخ الخلايا الكهروضوئية". المؤتمر العالمي السابع لتحويل الطاقة الكهروضوئية (WCPEC) لعام 2018 (مؤتمر مشترك بين المؤتمر الخامس والأربعين لجمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات PVSC، والمؤتمر الثامن والعشرين لجمعية PVSEC، والمؤتمر الرابع والثلاثين لجمعية EU PVSEC) . الصفحات 3421-3425 . doi : 10.1109/PVSC.2018.8548049 . ISBN 978-1-5386-8529-7. S2CID 54442001 .

[56] هل يجب عليك تنظيف ألواح الطاقة الشمسية تنظيفاً شاملاً؟

[57] سانشيز-فرييرا، باولا؛ بيليوجين، ميشيل؛ بيلايز، خافيير؛ كاريتيرو، خيسوس؛ سيدراك دي كاردونا، ماريانو (2011). "تحليل آليات تدهور وحدات الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون البلوري بعد 12 عامًا من التشغيل في جنوب أوروبا" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 19 (6): 658-666 . doi : 10.1002/pip.1083 . S2CID 98693018 .

[58] سانتبرجن، ر؛ آر جيه سي فان زولينجن (22 أكتوبر 2007). "عامل امتصاص الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون البلوري: دراسة عددية وتجريبية". مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية .

[59] الشرقاوي، محمد أ. (2005). الطاقة الكهربائية . مطبعة سي آر سي. ص 87-88 . ISBN 978-0-8493-3078-0.

[60] الميل الأمثل للألواح الشمسية (مؤرشف بتاريخ 11 أغسطس 2015 في أرشيف الإنترنت)

[61] أنظمة الإضاءة الكهروضوئية المستقلة

[62] أندروز، روب دبليو؛ بيرس، جوشوا إم. (2013). "تأثير البياض الطيفي على أداء أجهزة الخلايا الكهروضوئية الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور والسيليكون المتبلور" . الطاقة الشمسية . 91 : 233-241 . Bibcode : 2013SoEn...91..233A . doi : 10.1016/j.solener.2013.01.030 .

[63] برينان، إم بي؛ أبراماس، إيه إل؛ أندروز، آر دبليو؛ بيرس، جيه إم (2014). "تأثيرات البياض الطيفي على الأجهزة الكهروضوئية الشمسية" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 124 : 111-116 . Bibcode : 2014SEMSC.124..111B . doi : 10.1016/j.solmat.2014.01.046 .

[64] "حاسبة الطاقة الكهروضوئية بالواط" . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أبريل 2026 .

[65] "نظام المعلومات الجغرافية للخلايا الكهروضوئية (PVGIS)" . مركز الأبحاث المشترك التابع للمفوضية الأوروبية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أبريل 2026 .

[66] تم التأكيد على إمكانات الطاقة الشمسية في الصحراء الكبرى

[67] ميسنجر، روجر أ.؛ فينتري، جيري (2010). هندسة أنظمة الخلايا الكهروضوئية ( الطبعة الثالثة). مطبعة سي آر سي. الصفحات 115-118 . ISBN 978-1-4398-0292-2.

[68] حاسبة الأداء، مؤرشفة بتاريخ 18 يناير 2012 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). Rredc.nrel.gov. تم الاطلاع عليها بتاريخ 23 أبريل 2012.

[69] المزايا التكنولوجية. مؤرشف بتاريخ 6 أبريل 2012 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). Mecasolar.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2012.

[70] المحمد، علي (2004). "تحسين كفاءة الألواح الكهروضوئية باستخدام نظام تتبع الشمس". الطاقة التطبيقية . 79 (3): 345-354 . Bibcode : 2004ApEn...79..345A . doi : 10.1016/j.apenergy.2003.12.004 .

[71] تسليط المزيد من الضوء على الألواح الشمسية . mtu.edu. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-04-2018.

[72] طلاء عاكس للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون يعزز الامتصاص إلى أكثر من 96% . Scientificblogging.com (2008-11-03). تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-04-23.

[73] دليل المبتدئين لأنظمة تتبع الطاقة الشمسية: كيفية زيادة إنتاج نظام الألواح الشمسية المنزلية ، 17 أغسطس 2011 ( مؤرشف )

[74] "مستويات الإشعاع الشمسي (أوروبا)" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يوليو 2012 .

[75] "بيانات متوسط الإشعاع الشمسي على مدى 10 سنوات" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2020-08-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-07-09 .

[76] محطات الطاقة الشمسية على نطاق المرافق

[77] هل يجب عليك تركيب جهاز تتبع شمسي؟

[78] "نمو شحنات أجهزة تتبع الطاقة الشمسية العالمية بنسبة 32% في عام 2017، وشركة NEXTracker تتصدر السوق | Greentech Media" . 13 مايو 2024.

[79] أمان العاكس المتصل بالشبكة ( مؤرشف بتاريخ 25 نوفمبر 2010 في أرشيف الإنترنت ). Homepower.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2012.

[80] متابعة الاتجاهات: المحولات الدقيقة تغزو الطاقة الشمسية

[81] خدمات وحلول لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

[fraunhofer-pv-report-2020-p39-82] 1 2 "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية . 16 سبتمبر 2020. ص 39.

[83] ttp://www.solar-electric.com كل ما يتعلق بتقنية تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT)

[84] EDN.com الطاقة الشمسية: منع العزل والتحكم ، 7 أغسطس 2012

[85] "شركة تسلا تطلق بطارية باور وول المنزلية بهدف إحداث ثورة في استهلاك الطاقة" . أسوشيتد برس. 1 مايو 2015.

[86] دان فينك، www.homepower.com دليل شراء منظمات الشحن ، يناير 2012

[87] "دراسة قياس وربط أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 11 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يوليو 2012 .

[88] دمج الطاقة المتجددة المتغيرة في أسواق الطاقة الكهربائية

[89] "فوائد محولات الطاقة الشمسية الذكية لشركات المرافق" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17-10-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-07-2012 .

[90] نظام مراقبة الطاقة الشمسية من إنفيس

[91] قياسات الإشعاع الشمسي

[92] بيرس، جوشوا م؛ أديبوييغا باباسولا؛ روب أندروز (2012). "تحسين أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المفتوحة" . وقائع المؤتمر السنوي السادس عشر للتحالف الوطني للمخترعين والمبتكرين الجامعيين : 1-7 .

[93] CSI—القياس ومراقبة الأداء، مؤرشف بتاريخ 10 أغسطس 2012 في Wayback Machine

[94] الطاقة الشمسية

[95] "سولار جارد" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20-06-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 09-07-2012 .

[BatteriesPaiyunLodge2024-96] تشونغ، هسين-تشينغ (13 يونيو 2024). "الاستخدام طويل الأمد لنظام كهروضوئي خارج الشبكة مع نظام تخزين طاقة قائم على بطاريات الليثيوم أيون في الجبال العالية: دراسة حالة في نزل بايون على جبل اليشم في تايوان" . البطاريات . 10 (6): 202. arXiv : 2405.04225 . doi : 10.3390/batteries10060202 .

[97] موقع موارد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، مؤرشف بتاريخ 28 نوفمبر 2010 في أرشيف الإنترنت ، محطة الطاقة الهجينة، تم الاطلاع عليها بتاريخ 10 فبراير 2008

[98] "التاريخ والواقع" . مؤرشفة من الأصلي في 19 تموز (يوليو) 2011 . تم الاسترجاع 2008-02-10 .{{cite web}}CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط ) . موقع جزيرة بيلورم (بالألمانية)

[99] دارولا، إيفان؛ ستيفان ماركو (2007). "دمج إنتاج الكهرباء المتجددة على نطاق واسع في الشبكات" (ملف PDF) . مجلة الهندسة الكهربائية . 58 (1): 58-60 . ISSN 1335-3632 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2008 .

[100] «دراسة جديدة: دمج شبكات الكهرباء مع الطاقة الشمسية الكهروضوئية يوفر التكاليف، ويفيد بشكل خاص شركات الكهرباء المملوكة للدولة» . SolarServer.com. 31 مايو 2015. مؤرشف من الأصل في 26 يوليو 2015.

[101] "الطاقة المتجددة في الشبكات المصغرة الهجينة والشبكات المعزولة: الفوائد الاقتصادية ودراسات الجدوى" . كلية فرانكفورت - مركز الأمم المتحدة للبيئة المتعاون في مجال تمويل المناخ والطاقة المستدامة. مايو 2015. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 أغسطس 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يونيو 2015 .

[102] جيه إم بيرس (2009). "توسيع نطاق استخدام الطاقة الكهروضوئية من خلال توليد الطاقة الموزعة في المنازل باستخدام أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الهجينة + أنظمة الطاقة الحرارية والكهربائية المدمجة". الطاقة . 34 ( 11): 1947-1954 . Bibcode : 2009Ene....34.1947P . CiteSeerX 10.1.1.593.8182 . doi : 10.1016/j.energy.2009.08.012 . hdl : 1974/5307 . S2CID 109780285 .

[103] P. Derewonko و JM Pearce، "تحسين تصميم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الهجينة على نطاق المنازل + أنظمة الطاقة الحرارية والكهربائية المشتركة لأونتاريو" ، مؤتمر متخصصي الطاقة الكهروضوئية (PVSC)، 2009، المؤتمر الرابع والثلاثون لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، الصفحات 1274-1279، 7-12 يونيو 2009.

[104] م. مستوفي، أ.ح. نصرت، وج.م. بيرس، "التكافل التشغيلي على نطاق مؤسسي لأنظمة الطاقة الكهروضوئية وأنظمة التوليد المشترك للطاقة"، المجلة الدولية لعلوم وتكنولوجيا البيئة 8 (1)، ص 31-44، 2011. متاح مجانًا.

[105] Phys.org اقتراح نظام هجين جديد للطاقة الشمسية المركزة/الخلايا الكهروضوئية المركزة ، 11 فبراير 2015

[106] أماندا كاين (22 يناير 2014). "ما هو نظام الديزل الهجين الكهروضوئي؟" . RenewableEnergyWorld.com .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )

[107] "أنظمة الطاقة الكهربائية الهجينة التي تجمع بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية" . energy.gov . وزارة الطاقة الأمريكية. 2 يوليو 2012.

[108] «شركة كيوسيرا وشركاؤها يعلنون عن بناء أكبر محطة طاقة شمسية عائمة في العالم في محافظة هيوغو، اليابان» . SolarServer.com. 4 سبتمبر 2014. مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2016 .

[109] "هل نفدت لديك الأراضي الثمينة؟ قد تكون أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة حلاً" . EnergyWorld.com. 7 نوفمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 26 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2016 .

[110] «شركة فيكرام سولار تُدشّن أول محطة طاقة شمسية عائمة في الهند» . SolarServer.com. ١٣ يناير ٢٠١٥. مؤرشف من الأصل في ٢ مارس ٢٠١٥.

[111] "محطة طاقة شمسية عائمة على شكل زهرة عباد الشمس في كوريا" . كلين تكنيكا. 21 ديسمبر 2014. مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2016. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2016 .

[112] "سنغافورة تلجأ إلى أنظمة الطاقة الشمسية العائمة لنقص الأراضي" . كلين تكنيكا. 5 مايو 2014. مؤرشف من الأصل في 14 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 11 يونيو 2016 .

[Floating_solar_:3-113] مايفيل، بيرس؛ باتيل، نيها فيجاي؛ بيرس، جوشوا م. (ديسمبر 2020). "التصنيع الموزع لوحدات الخلايا الكهروضوئية العائمة المرنة في سوق ما بعد البيع" . تقنيات الطاقة المستدامة وتقييماتها . 42 100830. Bibcode : 2020SETA...4200830M . doi : 10.1016/j.seta.2020.100830 .

[114] هايبو، كوامي سليمان؛ مايفيل، بيرس؛ بيرس، جوشوا م. (2022). "الطاقة الشمسية الأكثر مراعاة للبيئة؟ تقييم دورة حياة الخلايا الكهروضوئية العائمة المرنة القائمة على الرغوة" . الطاقة المستدامة والوقود . 6 (5): 1398-1413 . doi : 10.1039/D1SE01823J .

[115] هايبو، كوامي سليمان؛ أنتونيني، جورجيو؛ رحمن، محمد متكبر؛ بيرس، جوشوا م. (يونيو 2025). "أداء نظام الخلايا الكهروضوئية العائمة خارج الشبكة لتشغيل محلل كهربائي غشائي لتبادل الأنيونات لإنتاج الهيدروجين الأخضر". المؤتمر الثالث والخمسون لمتخصصي الخلايا الكهروضوئية (PVSC) لعام 2025. الصفحات 1192-1194 . doi : 10.1109/PVSC59419.2025.11133047 . ISBN 979-8-3315-3444-8.

[116] غود، إريكا (20 مايو 2016). "محطات الطاقة الشمسية الجديدة تولد طاقة خضراء عائمة" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يناير 2023 .

[117] "مزارع الطاقة الشمسية العائمة تكتسب زخماً في الولايات المتحدة | 4 ديسمبر 2018" . مجلة أخبار الهندسة - السجل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يوليو 2025 .

[Floating_solar_:0-118] تراباني، كيم؛ ريدون سانتافي، ميغيل (2015). "مراجعة لمنشآت الخلايا الكهروضوئية العائمة: 2007-2013". التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 23 (4): 524-532 . doi : 10.1002/pip.2466 . hdl : 10251/80704 .

[Floating_solar_:7-119] ١ ٢ "الألواح الشمسية العائمة تحوّل المواقع الصناعية القديمة إلى مناجم ذهب للطاقة النظيفة" . Bloomberg.com . ٣ أغسطس ٢٠٢٣. تم الاطلاع عليه في ٣ أغسطس ٢٠٢٣ .

[120] هوبسون، كريستوفر (15 أكتوبر 2020). "الطاقة الشمسية العائمة تنتشر عالميًا مع زيادة قدرها 10 جيجاواط بحلول عام 2025: فيتش | ريتشارج" . ريتشارج | آخر أخبار الطاقة المتجددة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أكتوبر 2021 .

[Floating_solar_:9-121] 1 2 ميتيا، راشيل (3 يناير 2025). "إمكانية توليد الطاقة الشمسية العائمة "وافرة" ومنتشرة على نطاق واسع عبر خزانات المياه الأمريكية" .

[122] "مفاهيم كهربائية مبتكرة" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 مارس 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 فبراير 2008 .{{cite web}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط ) . الوكالة الدولية للطاقة (2001)

[123] الموقع 7. Ecotourisme.ch. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-04-2012.

[124] راميريز كامارغو، لويس؛ نيتش، فيليكس؛ غروبر، كاتارينا؛ دورنر، فولفغانغ (15 أكتوبر 2018). "الاكتفاء الذاتي من الكهرباء للمنازل العائلية في ألمانيا وجمهورية التشيك" . الطاقة التطبيقية . 228 : 902-915 . Bibcode : 2018ApEn..228..902R . doi : 10.1016/j.apenergy.2018.06.118 . ISSN 0306-2619 .

[NREL-deployment2014-125] ١ ٢ ٣ "مقارنة تكاليف الطاقة الشمسية الكهروضوئية وعوامل نشرها في الأسواق السكنية والتجارية اليابانية والأمريكية" (ملف PDF) . www.nrel.gov/ . NREL.gov. يونيو ٢٠١٤. الصفحات ١٦، ٢٧. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في ٢٧ فبراير ٢٠١٥. تم الاطلاع عليه في ٢٤ سبتمبر ٢٠١٤ .

[german-price-index-126] ١ ٢ "تاريخ متوسط أسعار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الجاهزة للاستخدام على أسطح المنازل بقدرة تصل إلى ١٠٠ كيلوواط ذروة في ألمانيا. photovoltaik-guide.de، مؤشر أسعار الطاقة الشمسية الكهروضوئية منذ عام ٢٠٠٩. مؤرشف بتاريخ ١٠ يوليو ٢٠١٧ على موقع Wayback Machine ، باستخدام بيانات شهر يناير، وبيانات الاتحاد الألماني لاقتصاديات الطاقة الشمسية (BSW-Solar)، سبتمبر ٢٠٠٩، الصفحة ٤ ، بيانات ربع سنوية من EUPD-Researchfor، بيانات للأعوام ٢٠٠٦-٢٠٠٨. تم استخدام سعر صرف ٠.٧٤ سنت يورو لكل دولار أمريكي."

[127] جون كويجين (3 يناير 2012). "نهاية عصر النهضة النووية | " . ناشونال إنترست .

[128] "الخلايا الكهروضوئية الشمسية: التنافس في قطاع الطاقة" . الرابطة الأوروبية لصناعة الخلايا الكهروضوئية (EPIA). 1 سبتمبر 2011. مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2014 .

[129] مقارنة بين تقنيات الخلايا الكهروضوئية (مؤرشفة بتاريخ 9 يوليو 2012 في أرشيف الإنترنت)

[130] $p={\frac {I\cdot (1+i)+\sum _{t=0}^{T}{\frac {I\cdot b}{(1+i)^{t}}}}{\sum _{t=0}^{T}{\frac {E\cdot (1-v)^{t}}{(1+i)^{t}}}}}$

[131] ما هي التكلفة المستوية؟

[pvgde:priceindex-132] "مؤشر أسعار الطاقة الشمسية الكهروضوئية في ألمانيا" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 يوليو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أغسطس 2014 .

[133] تكاليف تشغيل وصيانة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية . (ملف PDF). تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-04-2012.

[134] ضمانات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

[135] فهم ضمانات الألواح الشمسية

[136] خريطة - موارد الطاقة الكهروضوئية في الولايات المتحدة

[:0-137] ١ ٢ "تحليل منحنى التعلم: الطاقة الشمسية الكهروضوئية ستكون أرخص مصادر الطاقة المتجددة في عام ٢٠٢٤ - مدونة إنسبكرو" . مدونة إنسبكرو . ٥ مايو ٢٠١٨. مؤرشف من الأصل في ٢٢ مارس ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه في ١٥ مايو ٢٠١٨ .

[:1-138] 1 2 "تكاليف توليد الطاقة المتجددة 2017" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة المتجددة .

[:2-139] 1 2 "إحصاءات القدرة المتجددة لعام 2018" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة المتجددة .

[140] ريغان أرندت والمهندس روبرت بوتو. فهم أساسي لاختبارات معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية للألواح الكهروضوئية. متاح على الرابط: http://tuvamerica.com/services/photovoltaics/ArticleBasicUnderstandingPV.pdf مؤرشف بتاريخ 13 أكتوبر 2017 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).

[141] الألواح الشمسية . بوابة التخطيط. تم الاطلاع عليها بتاريخ 17-07-2013.

[142] متطلبات لوائح البناء لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية غير السكنية على أسطح المنازل - GB NRG

[Solar_Power_World-143] 1 2 عالم الطاقة الشمسية

[144] "متطلبات تركيبات الطاقة الشمسية" . bootsontheroof.com . 2011. تم الاطلاع عليه في 31 مارس 2011 .

[145] "قانون حقوق الطاقة الشمسية في كاليفورنيا" . مؤرشف من الأصل في 19 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 25 فبراير 2012 .

[146] «تعمل أنظمة الطاقة الشمسية داخل مجمعات ملاك المنازل، ولكن على الفنيين القائمين على التركيب توخي الحذر» . عالم الطاقة الشمسية . ١٣ أغسطس ٢٠١٨. تاريخ الاطلاع: ١٧ نوفمبر ٢٠١٩ .

[147] "جوانب وتفاصيل الألواح الشمسية في مجمعات جمعيات ملاك المنازل" . مكتب حماية ملاك المنازل، ذ.م.م. ١٨ أغسطس ٢٠١٨. تاريخ الاسترجاع : ١٧ نوفمبر ٢٠١٩ .

[148] هانت، تام (7 فبراير 2011). "إسبانيا والبرتغال تقودان الطريق في التحول إلى الطاقة المتجددة" . عالم الطاقة المتجددة.

[149] خيمينيز ، خافيير (8 أكتوبر 2018). "أنتهي من تنظيم الاستهلاك الذاتي في إسبانيا بعد القضاء على "التأثير على الشمس"" . زاتاكا . تم الاسترجاع في 28 أبريل 2020 .

[150] W. Miller, AL Liu, Z. Amin, and A. Wagner, “Power quality and rooftop-PV homes: an screening of measured data at point of customer connection,” Sustainability, http://www.mdpi.com/2071-1050/10/4/1224 (Open Access), p. 29, 2018.

[151] هايبو، كوامي سليمان؛ بيرس، جوشوا م. (2021-03-01). "مراجعة لمنهجية قيمة الطاقة الشمسية مع دراسة حالة لبرنامج VOS الأمريكي" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 137 110599. Bibcode : 2021RSERv.13710599H . doi : 10.1016/j.rser.2020.110599 . ISSN 1364-0321 . S2CID 229415163 .

[152] "ألواح الطاقة الشمسية لدى جارك توفر لك المال سرًا" . مجلة Popular Mechanics . 11 فبراير 2021. تاريخ الاسترجاع: 4 مارس 2023 .

[153] ل. ليو، و. ميلر، وج. ليدويتش (27 أكتوبر 2017). "حلول لخفض تكاليف الكهرباء في المنشآت" . أجندة الشيخوخة الأسترالية . مؤرشف من الأصل في 20 مايو 2019. تم الاطلاع عليه في 29 ديسمبر 2018 .{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )

[154] ميلر، ويندي؛ ليو، لي آرون؛ أمين، زكريا؛ غراي، ماثيو (2018). "إشراك السكان في عمليات تحديث المساكن بالطاقة الشمسية لتحقيق صافي استهلاك صفري للطاقة: دراسة حالة أسترالية شبه استوائية". الطاقة الشمسية . 159 : 390-404 . Bibcode : 2018SoEn..159..390M . doi : 10.1016/j.solener.2017.10.008 .

[egypt-155] 1 2 الهديبي، أ.س.؛ متولي، ح.م.ب.؛ فرحات، م.أ. (مارس 2011). "تحليل أداء نظام كهروضوئي متصل بالشبكة بقدرة 3.6 كيلوواط مثبت على سطح مبنى في مصر" (ملف PDF) . المؤتمر الدولي لأنظمة وتقنيات الطاقة (ICEST 2011) : 151-157 . تاريخ الاسترجاع: 21 يوليو 2011 .

[156] "أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة" . خدمات الطاقة من شركة أكما بوينت. مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 أكتوبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2015 .

[157] "دليل أصحاب المنازل لتمويل نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة" (ملف PDF) . مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2015 .

[158] "أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة" . powernaturally.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-07-2011 .

[159] "نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصل بالشبكة" (ملف PDF) . soe-townsville.org . تاريخ الاسترجاع: 21-07-2011 .

[iea-160] "الدليل الدولي لاعتماد مكونات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية والأنظمة المتصلة بالشبكة" . iea-pvps.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-07-2011 .

[Challenges_for_Distribution_Feeder_Voltage_Regulation_with_Increasing_Amounts_of_PV-161] ستيفل، ستيف. "تحديات تنظيم جهد مغذيات التوزيع مع تزايد كميات الطاقة الشمسية الكهروضوئية" (ملف PDF) . مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية . تاريخ الاطلاع: 28 أبريل 2015 .

[162] «دراسة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حول مستقبل شبكة الكهرباء» (ملف PDF) . مبادرة الطاقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 5 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2015 .

[163] كور، جوركيران (2006). "تأثيرات ربط التوليد الموزع على حماية مغذيات التوزيع". الاجتماع العام لجمعية هندسة الطاقة التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لعام 2006. 8 صفحات. doi : 10.1109 /PES.2006.1709551 . ISBN 1-4244-0493-2. S2CID 24433656 .

[164] "محولات الطاقة الشمسية التفاعلية مع الشبكة وتأثيرها على سلامة وجودة نظام الطاقة" (ملف PDF) . eng.wayne.edu. ص 30. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 23 مايو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يونيو 2011 .

[

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

5 ] [

6 ] في

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[

[

[

[

[

[

[

[

[

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

59 ] على

[ 60 ]

[ 61 ]

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

[ 72 ]

[ 73 ]

[ 74 ]

[ 75 ]

[ 76 ]

[ 77 ]

[ 78 ]

[ 79 ]

[ 80 ]

[ 81 ]

[

[ 83 ]

[ 84 ]

[ 85 ]

[ 86 ]

[ 87 ]

[ 88 ]

[ 89 ]

[ 90 ]

[ 91 ]

[ 92 ]

[ 93 ]

[ 94 ]

[ 95 ]

[ 96 ]

[ 97 ]

[ 98 ]

[ 99 ]

[ 100 ]

[ 101 ]

[ 102 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗