قام فريق من الباحثين بقيادة جامعة بوليتكنيكو دي تورينو في إيطاليا بدراسة الاتجاهات المثلى وزوايا الميل لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستخدمة في مجتمعات الطاقة، ووجدوا أن المصفوفات الموجهة من الشرق إلى الغرب توفر قيم طاقة مشتركة أعلى من المنشآت الموجهة نحو الجنوب.

يُعتقد عمومًا أن التوجيه من الشرق إلى الغرب أنسب للمناطق ذات خطوط العرض العليا والإشعاع الشمسي المنخفض، مما يتيح الاستفادة من ضوء الشمس في الساعات الأولى والأخيرة من اليوم. ومع ذلك، قد تكون هذه المشاريع الحل الأمثل أيضًا في المناطق الاستوائية أو في المناطق ذات المساحة السطحية المحدودة، مثل أسطح المباني التجارية.

أولًا، يُنتج تركيب الألواح الشمسية باتجاه الشرق والغرب طاقةً أكثر استقرارًا وثباتًا على مدار اليوم مقارنةً بالتركيب التقليدي المواجه للجنوب. إضافةً إلى ذلك، يُقلل هذا التركيب من ذروة استهلاك الطاقة المركزية في منتصف النهار، ويُطيل مدة إنتاج الطاقة الشمسية في ساعات الصباح الباكر والمساء المتأخرة، حيث تبدأ الألواح الشمسية بالعمل مع شروق الشمس وتستمر حتى غروبها. وهذا ما يجعل هذه الأنظمة مفضلة لدى مُشغلي الشبكة الكهربائية، إذ يتم تزويد الطاقة بشكل أكثر توازنًا على مدار اليوم؛ كما أنه يُشجع على الاستهلاك الذاتي المنزلي للطاقة في فترة ما بعد الظهر، عندما يكون المستخدمون في منازلهم لفترات أطول.

بالإضافة إلى ذلك، يتم تجنب الظلال بين صفوف الألواح الشمسية. في المقابل، تُنتج التركيبات التي تكون فيها الألواح الشمسية مواجهة للجنوب ظلالًا من الصفوف الأمامية على الصفوف الخلفية. ثالثًا، في المصفوفات الشرقية الغربية، يؤدي التركيب الأكثر كثافة للألواح الشمسية إلى زيادة كثافة إنتاج الطاقة لكل متر مربع. وهذا أمر جذاب بشكل خاص على الأسطح الصغيرة حيث يسمح هذا النظام بزيادة الكثافة بنسبة تصل إلى 30% لكل متر مربع.

ومن النقاط البارزة الأخرى قدرتها العالية على تحمل الرياح. فمع زاوية ميل تبلغ 15 درجة وتصميم يمتد من الشرق إلى الغرب، ينخفض ​​ضغط الرياح بشكل كبير مقارنةً بالتصميم المواجه للجنوب، والذي يكون أكثر عرضةً لرياح الشمال. ومن الجوانب المستنتجة من النقطة السابقة، أنه نظرًا لقلة تعرضها للرياح، فإن أنظمة الطاقة الشمسية الممتدة من الشرق إلى الغرب تحتاج إلى أوزان موازنة أقل بكثير لتثبيت الألواح الشمسية على السطح. وهذا يسمح بتركيبها على أسطح أقل متانة، أو على أسطح تحتوي على منشآت أخرى.

أظهر التحليل أنه على الرغم من قدرة المجتمع المُحاكى الذي يستخدم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموجهة جنوبًا على تحقيق إنتاجية طاقة أعلى، فإن المجتمع القائم على مصفوفات الطاقة الشمسية الممتدة من الشرق إلى الغرب يوفر ميزة قيم الطاقة المشتركة الأعلى، والتي قال العلماء إنها تعتمد على تزامن أفضل بين الطلب وتوليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية خلال ساعات الصباح الباكر وأواخر فترة ما بعد الظهر. وأوضحوا كذلك: "تحقق الطاقة المستهلكة ذاتيًا افتراضيًا من قبل مجتمع الطاقة أعلى قيمة لها عند توجيه أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية جنوبًا، على حساب زيادة ذروة حقن الطاقة في الشبكة. وهذا جانب مهم في السياقات التي تُشجع فيها الطاقة المشتركة المطلقة داخل مجتمع الطاقة بشكل صريح، كما هو الحال في إيطاليا".

جزء من المقال مقتطف من الشبكة، وتم حذف معلومات الاتصال المتعلقة بانتهاك حقوق الملكية الفكرية.