قام فريق من الباحثين بقيادة جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين بدراسة تأثير تباعد صفوف الوحدات الشمسية على درجة حرارة وكفاءة نظام الخلايا الكهروضوئية، ووجدوا أن التباعد المفرط بين الصفوف لا يلعب دورًا مهمًا في تبريد الألواح عن طريق الحمل الحراري وزيادة إنتاج الطاقة.

وأوضح شي أيضًا أن البحث أظهر أن زيادة المسافة بين الصفوف لم تحقق تأثير التبريد المتوقع في الاختبارات الخارجية. "لذا، يكفي التأكد من عدم وجود ظلال بين الصفوف المتجاورة من مصفوفات الخلايا الكهروضوئية في التطبيقات العملية، وقد لا يُسعى إلى تحقيق تأثير التبريد المحتمل الناتج عن زيادة المسافة بين الصفوف أثناء الترتيب العملي."

أجرى العلماء تجاربهم على مصفوفة كهروضوئية تتألف من 30 وحدة موزعة أفقياً في 3 أعمدة و10 صفوف. وكانت المسافة الدنيا بين الصفوف 0.98 متر، وهو ما أكدوا أنه يضمن عدم وجود أي حجب بين مكونات المصفوفة الكهروضوئية بين الساعة 9:00 صباحاً و3:00 عصراً في يوم الانقلاب الشتوي في نصف الكرة الشمالي.

وأشاروا أيضًا إلى أنه "لتحسين معدل استغلال الأراضي، يجب أن تكون المسافة بين الصفوف أصغر ما يمكن". وأضافوا أن "المعيارين IEC 62548–1:2023 وIEC TS 62738–2018 ينصان على الحد الأدنى للمسافة بين الصفوف لضمان عدم وجود ظل بين صفين متجاورين من الألواح الكهروضوئية". وقد أجروا القياسات باستخدام محطة أرصاد جوية، ومزدوجات حرارية، ومقياس طاقة، وذلك في الفترة من 10 يونيو 2023 إلى 5 سبتمبر 2023. وتابعوا: "تم تعديل المسافة بين الصفوف بشكل متكرر خلال فترة الرصد لتجنب التأثيرات الموسمية لدرجة حرارة الهواء الخارجي وسرعة الرياح".

أظهرت سلسلة التجارب أنه، خلافًا للتوقعات الأولية، لم يؤدِ زيادة المسافة بين الصفوف إلى زيادة تأثير انتقال الحرارة بالحمل. وكان لها تأثير مفيد فقط عندما كانت شدة الإشعاع أقل من 400 واط/م²، بينما كان التأثير ضئيلاً عند تجاوز هذا الحد.

أظهر التحليل أيضًا أن إنتاج نظام الخلايا الكهروضوئية يمكن أن ينمو بنسبة تصل إلى 3.9٪ مع زيادة المسافة بين الصفوف إلى 1.5 ضعف الحد الأدنى، مع انخفاض درجة حرارة السطح بمقدار 1.86 درجة مئوية وزيادة إنتاج الطاقة الكهروضوئية بنسبة 3.53٪ عندما ارتفعت سرعة الرياح من 0 إلى 2.4 م/ث.
خلص العلماء إلى ضرورة تجنب التباعد الكبير بين النباتات، لأن تأثيره المحدود لا يعوض عن زيادة معدل استخدام الأراضي. وأصروا بدلاً من ذلك على مراعاة عوامل مثل الإشعاع الشمسي المباشر وسرعة الرياح لتحسين أداء النظام.

أوضح شي قائلاً: "توفر نتائج التجارب العملية واسعة النطاق في الهواء الطلق لهذه الدراسة مرجعاً لتصميم محطات الطاقة الكهروضوئية. يبلغ متوسط ​​الخطأ النسبي لنموذج التنبؤ بدرجة الحرارة في هذه الدراسة 5.4% فقط، بينما يبلغ في النموذج السابق حوالي 20.0%. ومن خلال النموذج المستخدم في هذه الدراسة، يمكن تحديد تأثير الظروف البيئية ومعايير التركيب على الطاقة الكهروضوئية بدقة أكبر."

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