ألواح شمسية في نيو مكسيكو الأمريكية تستفيد من الرياح المحملة بالرمال لتنظيف نفسها مع فقدان طفيف في القدرة بنسبة 2-3% فقط

2026-06-29 15:16
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، أظهرت دراسة ميدانية أجراها فريق بحثي من جامعة تكساس في إل باسو (UTEP) أن الألواح الشمسية القريبة من حقل كثبان الجبس الأبيض في ألاموغوردو بولاية نيو مكسيكو، والتي تعرضت لـ 22 حدثًا واضحًا من هبوب الرمال، لم تعانِ سوى فقدان طفيف جدًا في القدرة الكهربائية بسبب تراكم الغبار بنسبة تتراوح بين 2% و3%. وقد نُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة "Atmosphere".

صورة توضيحية

تشير الدراسة إلى أن الرياح السائدة من الاتجاهين الجنوبي والجنوبي الغربي في المنطقة، بالإضافة إلى الهبات العالية السرعة التي تهب مباشرة على مصفوفة الألواح الكهروضوئية، تشكل آلية تنظيف سلبية فعالة. هذه العملية الطبيعية قادرة على إزالة الجسيمات الخشنة باستمرار وإعادة تعليق الجسيمات الدقيقة على سطح الألواح، مما يلغي الحاجة إلى التنظيف اليدوي المتكرر والمكثف، ويوفر للمطورين في المنطقة نفقات صيانة وتشغيل كبيرة على المدى الطويل.

أُجري هذا المسح الميداني في منشأة أبحاث تحلية المياه الجوفية المالحة الوطنية (BGNDRF) التابعة لمكتب الاستصلاح الأمريكي، الواقعة شمال صحراء تشيواوا، حيث تم تقييم أداء وحدات كهروضوئية من السيليكون أحادي البلورة (m-Si) تعمل في ظروف بيئية حقيقية. استخدم العلماء تقنية حيود الأشعة السينية المسحوقي (PXRD) لتحليل المواد التي تم كشطها مباشرة من زجاج الألواح، ووجدوا تغيرات موسمية كبيرة في التركيب المعدني.

أظهرت نتائج التحليل أنه في فصل الخريف، يهيمن الكوارتز على الغبار المتراكم بتركيز يتجاوز 76%؛ بينما في فصل الربيع، يصبح الكالسيت المكون الرئيسي، حيث يشكل ما بين 48% و60% من الكتلة. احتوت العينات التي تم جمعها بطريقة الاستخراج الجاف على كميات كبيرة من الجبس تتراوح بين 23% و49%، مما يؤكد النقل الجوي المباشر للغبار المعدني من حديقة وايت ساندز الوطنية المجاورة.

تشير الدراسة إلى أن غبار الجبس يتميز بخصائص امتصاص ضوئي أقل وقدرة تشتيت ضوئي أعلى مقارنة بتربة الصحاري الداكنة القياسية. وبالتالي، فإن التركيبة الفريدة للغبار المتراكمة على المنشأة تقلل هيكليًا من تأثير تثبيط نقل الإشعاع الشمسي المتوقع. حلل فريق UTEP بيانات الأرصاد الجوية من مطار قريب لفصل تأثير ديناميكيات الرياح على معدل تراكم الغبار (DAR). في فصل الربيع الذي يشهد رياحًا أقوى، تم تسجيل 9 أحداث غبارية بمتوسط سرعة رياح مرتفع بلغ 3.9 متر/ثانية، وكان معدل تراكم الغبار أعلى بنسبة 20% فقط مقارنة بفصل الخريف الأقل رياحًا (الذي شهد 3 أحداث فقط).

يعزو الباحثون هذه الفجوة غير المتناسبة إلى محاذاة اتجاه الرياح. تحدث هبوب الرمال الإقليمية بفعل تيارات هوائية من الجنوب الغربي إلى الجنوب بمتوسط سرعة 12 مترًا/ثانية، وتبلغ ذروة الهبات 26.2 مترًا/ثانية، وتصطدم هذه المتجهات مباشرة بالواجهة الأمامية للألواح الكهروضوئية الموجهة جنوبًا. تقوم الهبات عالية الطاقة بقص حبيبات الرمل بشكل منهجي، مما يوفر تنظيفًا بيئيًا مستمرًا. بالإضافة إلى ذلك، لا تحتاج ديناميكية التنظيف بالرياح سوى إلى قدر ضئيل جدًا من الأمطار المساعدة؛ فقد كانت أحداث الأمطار الخفيفة التي بلغ مجموعها 2.2 ملم/ساعة كافية تمامًا لغسل الجسيمات المتبقية واستعادة الأداء الكهربائي للألواح.

مع هيمنة القدرة الشمسية المركبة على شبكات الكهرباء الحديثة (حيث شكلت مؤخرًا حوالي 77% من نشر الطاقة المتجددة عالميًا)، تتزايد التكاليف المرتبطة بتراكم الغبار بشكل هائل. تتوقع بيانات الصناعة التي استشهدت بها الدراسة أن الخسائر المرتبطة بالغبار على المستوى الوطني تتراوح بين 4.2 و7.3 مليار دولار سنويًا، مما يبرز أهمية استثمارات التشغيل والصيانة بالنسبة للجدوى الاقتصادية للمشاريع على نطاق المرافق. يقول فريق بحث UTEP إن الانخفاض الطفيف الملحوظ بنسبة 2% إلى 3% يجعل جنوب نيو مكسيكو نقطة جاذبة منخفضة الصيانة للاستثمار في الطاقة الكهروضوئية، إلا أنه لا يزال يتعين على مديري الأصول النظر في المتغيرات المحلية. يوصي المؤلفون بتوسيع نطاق المراقبة لعدة سنوات لتتبع تأثير التغيرات في أنماط الرياح خلال موسم الرياح الموسمية الصيفية، حيث أن تغير مسارات الرياح قد يؤدي إلى تنشيط مصادر غبار بديلة وتغيير متطلبات التنظيف.

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

وحدة ضاغط الطرد المركزي – ضاغط البخار - Kunshan Jiangjin Machinery Co., Ltd.
    انخفاض درجة الحرارة 2.7v3000f حجم صغير قدرة كبيرة الجرافين سوبر مكثف البطارية 3C أداء اختبار السلامة ، وانخفاض درجة الحرارة المقاومة لتلبية الشحن السريع والتفريغ السريع  - Gonghe Power Co., LTD.
صمام تنظيم سريع التغيير بمقعد واحد/صمام تنظيم سريع التغيير بمقعد واحد عالي الضغط - Beijing Consen Automation Technology Co., Ltd.
معدات المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز والمغلفة بالمعدن (GIS) - Xi'an XD High Voltage Apparatus Co., Ltd.
كابل الطاقة من سبائك الألومنيوم المعزول بالبولي إيثيلين المتقاطع (تصنيف الجهد 3.6/6kV-26/35kV) - Wuxi Jiangnan Cable Co., Ltd.
سلسلة الحوامل الثابتة (SW-GFT-SP/DP) - Synwell New Energy Technology Development Co., Ltd.
طاقة الرياح الخضراء - DONGFANG ELECTRIC CORPORATION
كابل مدرّع - Shenyang Kaipeng Wire and Cable Manufacturing Co., Ltd.
محطة فرعية من نوع الصندوق - Shandong YongAnMei Power Technology Co., Ltd.
محرك غير متزامن ثلاثي الطور منخفض الجهد بالتيار المتردد- محرك غير متزامن ثلاثي الطور بسلسلة YE3 - Xi'an Simo Motor Co., Ltd.
كابلات كهربائيّة معزولة ببولي إيثيلين متشابك (XLPE) بجهد مقنن 6-35 كيلوفولت - TONGDING INTERCONNECTION INFORMATION CO., LTD.
سلسلة MAX-12 لحماية البيئة/مجموعة المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز SF6 (C-GIS) - Murge Electric Co., Ltd.
قراءات ذات صلة
توقيع اتفاقية الوكالة العامة لمنتجات الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة بين شركة تشونغكه هواتشين الصينية وشركة تي بي إي إيه (TBEA)
2026-08-18
Tandem PV توقّع خطاب نوايا لبيع ألواح البيروفسكايت بقيمة مليار دولار تقريبًا
2026-08-18
أكسيونا إنيرخيا تنشر أنظمة تخزين الطاقة في غرب تشيلي وتشغيلها في 2027
2026-08-18
شركة ساتفيك سولار تعتزم توسعة طاقتها الإنتاجية من الخلايا الشمسية في أوديشا الهندية بمقدار 3.6 جيجاواط
2026-08-18
Ember: 459 جيجاواط/ساعة من تخزين الطاقة الجديد في 2026 لتمكين الطاقة الشمسية على مدار الساعة
2026-08-18
فريق صيني مشترك يحقق رقماً قياسياً في كفاءة خلايا البيروفسكايت الشمسية بمساحة 810 سم² وبنسبة 24.0%
2026-08-18
ميناء تاراغونا الإسباني يبني محطة طاقة شمسية بقدرة 300 كيلوواط ليتجاوز إجمالي القدرة الشمسية المركبة في الميناء 1 ميغاواط
2026-08-18
GameChange Energy تنفذ مشاريع طاقة شمسية بقدرة 397 ميجاواط في البرتغال
2026-08-18
FEP تطلق مشروعًا مشتركًا مع Aurinkokarhu الفنلندية لتطوير 3 جيجاواط
2026-08-18
الهند: SECI تمنح عقود شراء 1 جيجاواط من الكهرباء المتجددة على مدار الساعة
2026-08-18