ما هو تأثير الظروف المناخية على كفاءة مصابيح الشوارع الشمسية

مدة أشعة الشمس هي مؤشر مهم لتقييم تأثير المناخ على كفاءة أضواء الشوارع الشمسية . بالقرب من خط الاستواء ، يمكن أن يتجاوز متوسط ​​وقت أشعة الشمس السنوية 2500 ساعة ، مما يوفر ظروف إضاءة مثالية للألواح الشمسية ، مما يتيح لها العمل بكفاءة لفترة طويلة ، وبالتالي توفير مدخلات طاقة مستقرة لنظام البطارية. في هذه البيئة ، يمكن شحن نظام الإضاءة بالكامل خلال اليوم لضمان استقرار الإضاءة الليلية. ومع ذلك ، في المناطق ذات الخطوط العرضية ، خاصة في فصل الشتاء ، يؤدي تقصير وقت أشعة الشمس وتقليل زاوية الارتفاع الشمسي إلى انخفاض كبير في كفاءة امتصاص الطاقة في الألواح الكهروضوئية ، مما قد يسبب انخفاضًا كبيرًا في كمية الطاقة الشمسية الإجمالية المتاحة كل يوم ، مما يؤدي إلى تخزين الطاقة غير الكافي أو اختصار وقت الإضاءة. في الحالات القصوى ، لا يمكن تحقيق الإضاءة في جميع الأحوال الجوية ، مما يقلل من الموثوقية التشغيلية للنظام.

إن تواتر وشدة هطول الأمطار له أيضًا تأثير مهم على كفاءة مصابيح الشوارع الشمسية. سيقلل الطقس الممطر المستمر بشكل كبير من وقت الإضاءة الفعلي وكثافة الضوء من الألواح الشمسية ، مما يقلل من كفاءة توليد الطاقة لكل وحدة زمنية. قد يتسبب الطقس الممطر المستمر لعدة أيام في عدم قدرة بطارية تخزين الطاقة على شحنها بالكامل ، خاصة في الأنظمة ذات السعة الصغيرة أو بدون إمدادات الطاقة الاحتياطية ، مما يجعل من الصعب تلبية احتياجات الإضاءة العادية والتسبب في انقطاع الإضاءة. في مناطق المناخ الموسمية الاستوائية ، على الرغم من أن إجمالي ساعات أشعة الشمس السنوية عالية ، يتركز هطول الأمطار في مواسم محددة. تحتاج مشكلة خلل توازن الطاقة الموسمية هذه بشكل عاجل إلى حلها من خلال التكوين العلمي لسعة تخزين الطاقة واستراتيجيات التحكم الذكية.

يتداخل الطقس الضباب أيضًا بشكل كبير مع تشغيل مصابيح الشوارع الشمسية. تمتص الجزيئات والملوثات في الجو الإشعاع الشمسي وتنتشر ، مما يقلل من شدة الضوء الفعالة التي تصل إلى سطح الألواح الشمسية ، وبالتالي إضعاف كفاءة توليد الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تشكل الملوثات في الهواء طبقة من الغبار بسهولة على سطح الوحدات النمطية الكهروضوئية ، وزيادة حجب أشعة الشمس وتقليل معدل تحويل الطاقة الخفيفة. وقد أظهرت الدراسات أن الطقس الحاد للضباب يمكن أن يقلل من كفاءة توليد الطاقة في الأنظمة الكهروضوئية بأكثر من 30 ٪. إذا لم يتم تنفيذ التنظيف والصيانة لفترة طويلة ، فستستمر الكفاءة في الانخفاض ، مما سيؤثر على سعة إضاءة النظام بأكمله.

تتغير التغيرات في درجات الحرارة أيضًا في الألواح الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة في مصابيح الشوارع الشمسية. تحتوي الوحدات النمطية الكهروضوئية على معامل درجة الحرارة عند العمل ، وستنخفض طاقة الناتج بشكل عام بحوالي 0.4 ٪ إلى 0.5 ٪ لكل درجة مئوية واحدة. في بيئة درجة حرارة عالية ، قد تكون درجة الحرارة على سطح اللوحة الشمسية أعلى بكثير من درجة حرارة الهواء ، مما يقلل بشكل كبير من إنتاج الطاقة. في الوقت نفسه ، فإن المواد الكيميائية لنظام البطارية بشكل أسرع في درجات حرارة عالية ، وتقصير عمرها الدورة وتؤثر على كفاءة تخزين الطاقة. في ظل ظروف درجة الحرارة المنخفضة ، وخاصة في المناطق الباردة للغاية ، يضعف النشاط الكيميائي لبطاريات الليثيوم ، وتزداد المقاومة الداخلية للبطاريات ، وتناقص قدرة الشحن والتفريغ بشكل كبير ، مما يؤدي إلى اختصار وقت الإضاءة أو السطوع غير الكافي ، مما يؤثر بشكل خطير على تجربة المستخدم. إذا كانت درجة الحرارة منخفضة للغاية ، فقد تتسبب في تجميد البطارية ، وتلف الهيكل الداخلي ، وتؤثر على عمر خدمة الجهاز بأكمله .