الكشف المبكر عن العيوب في أنظمة الخلايا الكهروضوئية

تاريخ النشر: ١٧ سبتمبر ٢٠٢٠ / تاريخ التحديث: ١٧ سبتمبر ٢٠٢٠ - المؤلف: Konrad Wolfenstein

قد تؤدي الأعطال المفاجئة في النظام والتدهور التدريجي في أدائه إلى انقطاعات في الطاقة. ومن خلال مشروع "OptPV4.0"، تعمل شركة "سيليكون أوستريا لابز" (SAL)، بالتعاون مع ستة شركاء، على إيجاد حلول لانتقال الطاقة، وبالتالي تهدف إلى المساهمة في معالجة تغير المناخ.

الكشف المبكر عن الأعطال في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. نظام كهروضوئي مزود بمحطة أرصاد جوية ومجموعة ترقية لأجهزة الاستشعار - الصورة: مختبرات سيليكون أوستريا

تعمل شركة Silicon Austria Labs على تحسين أداء أنظمة الخلايا الكهروضوئية باستخدام مجموعة من أجهزة الاستشعار

من خلال مشروع "OptPV4.0"، تعمل مختبرات سيليكون النمسا (SAL)، بالتعاون مع ستة شركاء، على إيجاد حلول لانتقال الطاقة، وتهدف إلى المساهمة في مواجهة تغير المناخ. يركز المشروع البحثي على الكشف المبكر عن الأعطال والتدهور التدريجي في أنظمة الخلايا الكهروضوئية. وكجزء من المشروع، طورت مختبرات سيليكون النمسا (SAL) مجموعة أدوات لتحديث أجهزة الاستشعار، والتي تم تركيبها الآن في محطة الطاقة الكهروضوئية التجريبية الجديدة التابعة لشركة VERBUND في محطة فيستريتز-لودمانسدورف دراو للطاقة.

لقد تطورت تقنية الخلايا الكهروضوئية منذ زمن طويل من صناعة متخصصة إلى واحدة من أهم مصادر الطاقة المتجددة. ولتوسيع نطاق التحول العالمي نحو مصادر الطاقة المتجددة، من الضروري ضمان أداء أنظمة الخلايا الكهروضوئية وتحسينه. إذ يمكن أن تؤدي الأعطال المفاجئة في النظام والتدهور التدريجي في أدائه إلى خسائر في الطاقة، ويهدف مشروع "OptPV4.0" إلى منع ذلك.

بالتعاون مع شركاء المشروع، وهم: ENcome Energy Performance GmbH، وFronius International GmbH، وجامعة مونتان ليوبن، وpeak lab. GmbH & Co. KG، وUptime Engineering GmbH، وVERBUND Green Power GmbH، تعمل شركة Silicon Austria Labs على الكشف المبكر عن الأخطاء المحتملة لتقليل وقت التوقف عن العمل من خلال اتخاذ تدابير مضادة مناسبة. ولتحقيق هذه الغاية، اتخذ المشروع خطوات منهجية: أولًا، تم توحيد أنماط الأخطاء في بيانات النظام الحالية، وثانيًا، تم تطوير مجموعة أدوات ترقية لأجهزة الاستشعار لجمع بيانات النظام المهمة. ويجري حاليًا اختبار هذه المجموعة على أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الحقيقية. وستتيح البيانات التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة تطوير نماذج تحليلية لتحديد الأخطاء المفاجئة بسرعة أكبر.

تم تركيب مجموعة ترقية المستشعرات في محطة فيربوند التجريبية الجديدة، الواقعة مباشرةً في موقع محطة فيستريتز-لودمانسدورف دراو لتوليد الطاقة. ويوضح توماس بورشارت، رئيس مشروع "OptPV4.0" في فيربوند: "مع اكتمال هذه المحطة التجريبية، تُطلق فيربوند مسارها التوسعي في مجال الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح. وبحلول عام 2030، نهدف إلى استكمال توليد الطاقة الكهرومائية بنحو 25% من الطاقة الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح، مما يُسهم إسهامًا هامًا في تحقيق #مهمة2030".

إضافةً إلى الكشف المبكر عن الأعطال والتدهور، تهدف البيانات المستقاة من هذه المجموعة أيضًا إلى جعل تشغيل أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية أكثر فعالية من حيث التكلفة. يقول فولفغانغ مولهايزن، رئيس مشروع "OptPV4.0" في شركة SAL: "لكي تُدمج أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل كامل في نظام الكهرباء النمساوي، يُعدّ خفض التكلفة المُستوية للكهرباء (LCOE) أمرًا بالغ الأهمية. وسيُسهم تطوير مجموعة ترقية أجهزة الاستشعار، إلى جانب خوارزميات الكشف المبكر عن الأعطال، إسهامًا كبيرًا في زيادة إنتاج الطاقة السنوي بتكلفة مُستوية أقل للكهرباء".

توفر نتائج المشروع أساسًا هامًا لجعل تشغيل أنظمة الطاقة الكهروضوئية من أي حجم أكثر اقتصادية وقابلية للتنبؤ - وهما شرطان أساسيان مهمان لمواصلة تعزيز انتشار أنظمة الطاقة الكهروضوئية ومساهمتها في التحول الطاقي وحماية المناخ.