میزان خروجی پانل‌های خورشیدی

پانل های خورشیدی چه میزان انرژی تولید می کنند؟ این سوالی است که اغلب از مصرف کنندگان و سرمایه گذاران دریافت می شود.

طبق تعریف میزان خروجی انرژی پانل خورشیدی برابر ظرفیت خروجی یک واحد پانل خورشیدی است که با وات اندازه گیری می شود و از مدل به مدل دیگر متفاوت است. براساس تعریفی دیگر تولید پانل خورشیدی در یک مکان خاص (مانند سقف منزل شما) برابر تولید انرژی یک صفحه خورشیدی منفرد در طی یک دوره زمانی، نصب شده در یک مکان خاص ( بر حسب کیلووات ساعت ).

این دو تعریف نکاتی اساسی است که باید برای هر کس که به انرژی خورشیدی علاقه مند است و یا از آن استفاده می کند، بداند. خبر خوب این است که هر دوی این مفاهیم با هم ارتباط نزدیک دارند و درک آنها نسبتاً آسان است.

هنگامی که میزان خروجی صفحه خورشیدی را فهمیدید، می توانیم سوالات دیگری را مطرح کنیم:

• صفحه های خورشیدی چه مقدار برق در خانه من تولید می کنند؟
• چقدر برای پوشش مصرف برق خود نیاز دارم؟
• میزان خروجی برق یک صفحه خورشیدی چقدر است؟

اندازه گیری توان و درج آن برروی کاتالوگ محصول توسط سازنده  به شما می گوید که یک صفحه خورشیدی برای تولید چه میزان نیرو طراحی شده است. این مقادیر بر اساس وات است و در شرایط آزمایشی استاندارد اندازه گیری می شود .شرایط آزمون استاندارد زمانی است که دمای سلول 77F درجه (25 درجه سانتیگراد) و 1 کیلووات بر متر مربع انرژی خورشیدی بر روی صفحه تابیده شده باشد.
به عبارت دیگر، درجه بندی توان یک صفحه خورشیدی میزان برق تولیدی یک صفحه خورشیدی جداگانه را در شرایط ایده آل عملکرد اندازه گیری می کند.
میزان استاندارد خروجی برق (وات) صفحات خورشیدی مورد استفاده در منازل مسکونی در سال 2020 چقدر است؟
صفحات خورشیدی مورد استفاده در خانه ها در سال 2020 به طور کلی دارای قدرت خروجی بین 275 تا 400 وات برق DC در هر ماژول هستند.
وات خروجی صفحه های خورشیدی با گذشت زمان به طور پیوسته افزایش یافته است. اولین پانل خورشیدی مسکونی 400 وات توسط SunPower در مارس 2019 منتشر شد، اما اکنون می توانید چندین پانل از تولیدکنندگان مختلف را پیدا کنید که در حول و حوش این توان هستند.
همین اواخر از 17-2016 ، صفحات خورشیدی با توان خروجی 250 وات معمول بودند. اما اکنون به ندرت می توان تاسیسات خورشیدی خانگی را با استفاده از این مدل پیدا کرد.
دلیل افزایش قدرت توان پانل های خورشیدی به دلیل بهبود کارایی صفحه خورشیدی است. بازده بالاتر به این معنی است که شما می توانید در همان مقدار فضا انرژی بیشتری تولید کنید.
پانل های خورشیدی با کارایی بیشتر هنگامی که به دنبال نصب سیستم برق خورشیدی مسکونی بر روی خانه خود هستید اما فضای سقف محدود دارید از اهمیت بیشتری برخوردار است.

چه چیزی توان خروجی یک صفحه خورشیدی را تعیین می کند؟

میزان برق تولید شده توسط یک صفحه خورشیدی می تواند براساس سه عامل متفاوت باشد:

• کارایی سلول های خورشیدی
• تعداد سلولهای خورشیدی موجود در آن
• نوع صفحه خورشیدی

کارایی صفحه خورشیدی

اگر چه متوسط ​​اندازه صفحه های خورشیدی طی چند دهه اخیر تغییر محسوسی نکرده است، اما میزان کارایی آنها به شدت بهبود یافته است. زمانیکه برای اولین بار در دهه 1950 پانل ها استفاده شدند، سلول های خورشیدی آنها فقط حدود 6٪ از انرژی خورشید را به برق تبدیل می کردند. با این درصد، آرایه ای از 60 سلول فقط حدود 20 وات برق تولید می کند که به سختی می توانست توان مورد نیاز یک لامپ کوچک را تأمین کند.
در مقابل، سلول های خورشیدی مدرن قادر به جذب حدود 20 درصد از انرژی خورشیدی هستند و به آنها اجازه می دهند تا 400 وات توان خروجی داشته باشند.
درجه قدرت هر صفحه با ترکیب کارایی سلول و اندازه هر صفحه خورشیدی تعیین می شود. این بدان معنی است که هر پانل برای تولید مقدار مشخصی وات تولیدی خود تقسیم بندی می شود.

اندازه صفحه خورشیدی: 60 سلولی در مقابل 72 سلولی

از نظر توان خروجی، بهتر است صفحات خورشیدی را به دو دسته پانل های خورشیدی 60 سلول و پانل های خورشیدی 72 سلول تفکیک کنید.
پانل های خورشیدی 60 سلولی به طور معمول 165 سانتیمتر در حدود 100 سانتیمتر عرض هستند و بسته به کارایی دقیق سلول های موجود در آنها، در شرایط آزمایش استاندارد بین 270 وات تا 300 وات خروجی دارند.
تنها چند سال پیش، میزان برق تولیدی پانل های 60 سلولی استاندارد بیشتر به 250 وات نزدیک بود، اما با پیشرفت در فن آوری، میانگین وات های پانل به دامنه 300-350 وات بهبود یافته است.
ماژول های خورشیدی 72 سلولی از نظر مساحت بزرگتر هستند زیرا دارای یک ردیف اضافی از سلول ها هستند و معمولاً توان خروجی آنها بین 350 وات تا 400 وات خواهد بود. این نوع کمتر برای خورشیدی در پشت بام استفاده می شوند زیرا کنترل آنها در پشت بام دشوار است. آنها معمولاً برای مزارع خورشیدی در مقیاس بزرگ سودمند هستند.

نوع صفحه خورشیدی: مونو، پلی و بی شکل

صفحات خورشیدی مدرن از سلولهای خورشیدی سیلیکونی ساخته می شوند که سلولهای خورشیدی سیلیکونی یا تک بلوری هستند یا چند بلوری هستند.
هر دو از نظر انرژی تولیدی مشابه هستند، اگرچه کارایی صفحه در صفحات خورشیدی مونو کریستالی معمولاً کمی بیشتر است.
همچنین یک نوع سوم و کمتر معمول وجود دارد که موسوم به صفحات خورشیدی بی شکل است. آنها ارزان تر هستند، اما تولید برق بسیار کمتری دارند.

صفحه های خورشیدی مونو کریستالی

این نوع گرانترین و کارآمدترین پانل های موجود در بازار هستند. سلول ها حاوی سیلیسیم خالص هستند و در هنگام ساخت میله های سیلیکون، بلورهای بلندی رشد می کنند. میله ها به ویفرهای تقریباً شفاف تقسیم شده و سپس به سلول تبدیل می شوند.

پانل های خورشیدی پلی کریستالی

این صفحات از سلولهای چند بلوری تشکیل شده است. کارایی آنها کمی کمتر است اما مقرون به صرفه تر است. سلول ها به گونه ای متفاوت پردازش می شوند و ظاهر شیشه های خرد شده را به آنها می دهند. این محصول به صورت ورقه های بسیار نازک نیز برش داده می شود.

صفحات خورشیدی بی شکل

سلول ها کریستال نیستند، بلکه یک لایه نازک از سیلیکون است که به یک ماده پایه مانند شیشه یا فلز متصل شده است. در حالی که این پانل ها کمترین قیمت را دارند، اما انرژی الکتریکی بسیار کمتری نیز تولید می کنند. این بدان معناست که شما به تعداد بیشتری از آنها نیاز دارید تا با توان خروجی هر یک از پانل های دیگر برابر شوید. در غیر این صورت انرژی کافی تولید نخواهند کرد. منفعت واقعی ایجاد صفحات خورشیدی بی شکل این است که می توان مواد را به صورت ورقه های طولانی شکل درآورد که می تواند مانند مصالح سقفی روی سقف های رو به جنوب یا سایر سطوح استفاده شود.

یک پانل خورشیدی در طول یک ماه یا یک سال چقدر انرژی تولید می کند؟
هنگامی که میزان تولید پانل خورشیدی را با گذشت زمان اندازه گیری می کنیم، از واحد کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) استفاده می کنیم. این واحد معادل 1000 وات (1 کیلووات) تولید مداوم انرژی طی 1 ساعت است.
حال ببینیم خروجی صفحه خورشیدی ماژول های مختلف بر اساس میزان وات آنها چقدر است و چه تعداد صفحه خورشیدی برای تأمین انرژی سیستم پانل خورشیدی 6 کیلووات (اندازه معمولی برای یک خانه) مورد نیاز است.

* براساس متوسط 4 ساعت اوج خورشید در روز (معمول برای بسیاری از مناطق ایالات متحده) و طول متوسط ماه 30.4375 روز است. به دلیل تغییرات روز به روز در آب و هوا و تغییرات فصلی در آب و هوا ، انتظار می رود که میزان تولید برق در طول سال متفاوت باشد.

جدول فوق برای کمک به شما در گرفتن ایده از اینکه به چه تعداد صفحه خورشیدی برای رسیدن به یک خروجی برق مطلوب نیاز دارید، مفید است و  به ما امکان می دهد به سوالات زیر پاسخ دهیم:

یک صفحه خورشیدی 300 وات چقدر برق تولید می کند؟
یک صفحه خورشیدی 300 وات به طور متوسط ​​در هر روز 1.2 کیلووات ساعت برق و ماهانه 36.5 کیلووات ساعت برق تولید می کند.

برای تولید 1000 کیلووات ساعت در ماه به چند صفحه خورشیدی نیاز دارید؟
بر اساس جدول، ما می دانیم که یک صفحه خورشیدی 300 وات ماهانه 36.5 کیلووات ساعت برق تولید می کند. برای تولید 1000 کیلووات ساعت در یک ماه، شما به 28 ماژول صفحه خورشیدی 300 وات نیاز دارید.

چرا خروجی سیستم خورشیدی می تواند از مکانی به مکان دیگر متفاوت باشد؟
درجه بندی ها بر اساس میزان تولید در شرایط ایده آل نور خورشید و دما است (شرایط آزمون استاندارد AKA). این مورد به عنوان “حداکثر درجه بندی توان” تعریف می شود.

مسئله این است که در شرایط واقعی نور خورشید همیشه در اوج نیست. این بدان معنی است که میزان خروجی الکتریکی که صفحات خورشیدی خانه شما در هر روز تولید می کند به عوامل محیطی مختلفی بستگی دارد، از جمله:

• میزان نور خورشید به طور متوسط ​​ممکن است روزانه یا سالانه باشد
• سایه زدن مکرر، که می تواند از شاخه های درختان باد زده باشد، باعث می شود که نور مستقیم خورشید به طور مداوم به صفحات خورشیدی شما برخورد نکند
• اندازه صفحات خورشیدی و میزان کارایی سلول های خورشیدی در تبدیل انرژی به انرژی الکتریکی

آیا پانل های برق خورشیدی در مناطق خاص برق بیشتری تولید می کنند؟
بله، تولید انرژی صفحه خورشیدی با توجه به آب و هوای منطقه، تعداد ساعات نور خورشید و شدت نور خورشید که صفحات در معرض آن هستند متفاوت است.

آیا می توانید میزان تولید یا بازده پانل خورشیدی را می توان افزایش داد؟
راهی برای افزایش خروجی و کارایی صفحه خورشیدی وجود ندارد.

کاری که می توانید انجام دهید این است که مطمئن شوید صفحات خورشیدی با حداکثر کارآیی عمل می کنند. این موضوع با جایابی مناسب و انجام تمیز کردن معمولی به دست می آید. گرد و غبار، آلودگی و برف می توانند کارایی پانل ها را کاهش دهند، بنابراین باید آنها را تمیز نگه دارید.

خانه من به چند صفحه خورشیدی نیاز دارد؟
محاسبه تعداد صفحات خورشیدی مورد نیاز برای تأمین انرژی خانه شما به راحتی توسط متخصصین دادمان انجام می شود. برای این منظور اطلاعات زیر نیاز است:

• اندازه خانه شما
• محل زندگی شما
• میزان نیرویی که معمولاً هر ماه استفاده می کنید
• نرخ برق

همه این عوامل بر میزان پانل مورد نیاز تأثیر دارند.

سپس متخصصین دادمان برآورد کل اطلاعات اصلی سیستم خورشیدی مورد نیاز شما را ارائه می دهد:

• تعداد واقعی صفحات خورشیدی مورد نیاز برای دستیابی به خروجی مور نیاز شما
• هزینه نصب سیستم پانل خورشیدی
• هزینه متعلقات دیگر
• بهترین مکان و نحوه نصب بر اساس محل زندگی شما

متخصصین دادمان می توانند ارزیابی دقیقی از سقف شما انجام دهند و یک برآورد مالی و جدول زمانی دقیق برای نصب یک سیستم کامل صفحه خورشیدی برای خانه شما فراهم کنند.