فريق بحثي من جامعة قطر يحسّن تصميم البيوت المحمية الكهروضوئية شبه الشفافة ويرفع إنتاج الطاقة بنسبة 20.1%

2026-09-09 16:13
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، قدّم فريق بحثي بقيادة باحثين من جامعة قطر (Qatar University)، وبمشاركة جامعة براك في بنغلاديش (BRAC University) وجامعة شنغهاي البحرية الصينية (Shanghai Maritime University)، تكوينًا هندسيًا جديدًا للبيوت المحمية الكهروضوئية شبه الشفافة (STPV). ويتيح التكوين الجديد تحقيق إنتاج كهرباء أعلى دون تغيير المساحة الإجمالية للبيت المحمي أو مساحة التغطية الكهروضوئية.

تتمثل فكرة التصميم في تركيز نسبة أكبر من أسطح STPV على السقف المواجه للجنوب والجدران العمودية، بما يتوافق مع الظروف المناخية المحلية في قطر. واشتملت الدراسة على أربعة تكوينات شائعة للبيوت المحمية كمجموعات مقارنة، وهي: التكوين متساوي الامتداد (even-span)، وغير متساوي الامتداد (uneven-span)، والكرومي (vinery)، والقوسي المحسّن (modified-arch)، وجميعها صُممت باستخدام وحدات STPV ثنائية الوجه وثنائية الزجاج من النوع p بقدرة 280 واط. تبلغ مساحة أرضية كل بيت محمي 24 م²، بينما تبلغ مساحة أسطح STPV المثبّتة فعليًا 71 م² في جميع التكوينات.

أجرى الباحثون أولًا تقييمًا مرجعيًا للتكوينات التقليدية الأربعة بمعايير هندسية ثابتة، وقارنوها بالنسخة الأولية للتكوين الجديد؛ ثم طبقوا خوارزمية تحسين محسّنة تعتمد على مطابقة التباين والوسط (IMVMO) للوصول إلى الحل الأمثل للتكوين الجديد. تنتمي هذه الخوارزمية إلى أساليب التحسين الميتا-إرشادية (meta-heuristic)، وتتيح استخدام طول البيت المحمي وعرضه وارتفاعه الأقصى وزوايا ميلان السقف والجدران كمتغيرات قابلة للضبط، بهدف تعظيم إنتاج الطاقة السنوي. وبالمقارنة مع خوارزمية مطابقة التباين والوسط (MVMO)، تضيف خوارزمية IMVMO آليات لتجنب التقارب المبكر والوقوع في الحلول المثلى المحلية، مما يعزز متانتها في حل مشكلات التحسين المعقدة.

من حيث مقارنة إنتاج الكهرباء، يتفوق التكوين الجديد على التكوينات التقليدية الأربعة ذات المواصفات الموحدة، مع ثبات قيود المساحة الأرضية ومساحة أسطح STPV: حيث بلغت الزيادة في الطاقة مقارنة بالتكوين الكرومي 56.86%، ومقارنة بالتكوينين متساوي الامتداد والقوسي المحسّن 25.14% و24.60% على التوالي، ومقارنة بالتكوين غير متساوي الامتداد 6.03%. وفيما يتعلق بتركيبة الإنتاج، تساهم الجدران العمودية في التكوين الجديد بـ 7,518.3 كيلوواط ساعي، بينما يساهم السقف بـ 5,493.5 كيلوواط ساعي. قبل تحسين المعاملات، كان البيت المحمي مضبوطًا على طول 6 أمتار وعرض 4 أمتار وارتفاع أقصى 3 أمتار وزاوية ميلان سقف 50 درجة؛ وبعد التحسين باستخدام خوارزمية IMVMO، تم تعديل الأبعاد الهندسية إلى 4 أمتار × 6 أمتار، وارتفاع أقصى 2.5 متر، وزاوية ميلان سقف 26 درجة، مما أدى إلى رفع إنتاج الطاقة السنوي بنسبة 20.1% مقارنة بما قبل التحسين.

أشار الفريق البحثي في الخاتمة التحليلية للدراسة إلى أن أسلوب التحسين هذا يُظهر الدور المهم للاختيار الاستراتيجي للمعاملات في تصميم البيوت المحمية الموفرة للطاقة، كما توفّر نتائج الدراسة مرجعًا عمليًا قيّمًا لدمج حلول الطاقة المتجددة في الزراعة الحديثة. وقد نُشرت الدراسة في دورية "Energy Reports" تحت عنوان "Optimizing semi-transparent PV-integrated greenhouse: A novel design for enhanced solar energy harvesting".

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

سلسلة PCS-901 من أجهزة حماية متكاملة لخطوط نقل الطاقة الكهربائية ذات الجهد العالي (EHV/UHV) - Nanjing NR Electric Co., Ltd.
آلة إدارة المحطة PRS-7910 - CYG SUNRI CO., LTD.
سلسلة 3X MW - CRRC SHANDONG WIND POWER CO., LTD.
نظام تتبع الشعاع الرئيسي المثمن - Shenzhen ATEC Clean Energy Co., Ltd.
المعدات الذكية المتكاملة لإنتاج الهيدروجين والتزود به - Houpu Clean Energy Group Co., Ltd.
وحدة محولات تخزين الطاقة التجارية والصناعية عالية الحماية من سلسلة Mars (مبردة بالسوائل) - Shenzhen Winline Technology Co., Ltd.
برج فولاذي بزاوية تيار مستمر Uhv  (±1100kV) - Henan Dingli Pole & Tower Co., Ltd.
عربة نقل الغاز الطبيعي المسال - Shijiazhuang Enric Gas Equipment Co., Ltd.
المحرك الرئيسي البحري من سلسلة TBD234 - HENAN DIESEL ENGINE INDUSTRY CO., LTD.
المحولات الكهربائية المغمورة بالزيت الموفرة للطاقة لجهد 220 كيلو فولت وما دون - FuZhou TianYu Electric Co., LTD.
Tianlang · النظام الكهروضوئي البحري 2.0 - Wuhan CNTSUN New Energy Co., Ltd.
آلة درع موازنة الطين - Jinan Heavy industries Group Co., Ltd.
قراءات ذات صلة
مشروع تعديل قانون الطاقة المتجددة لجمهورية الصين الشعبية يُعرض للقراءة الأولى في 2 نوفمبر
2026-11-02
تصل القدرة المركبة للطاقة الجديدة في المناطق المرتفعة بالصين إلى 528 مليون كيلوواط
2026-11-02
Mach الأمريكية تطلق حلاً ذاتياً لإزالة الأعشاب لمحطات الطاقة الكهروضوئية الكبيرة
2026-11-01
Mach الأمريكية تطلق نظام جزّ عشب ذاتي لمحطات الطاقة الشمسية
2026-11-01
فريق سعودي جزائري يقترح نظاماً جديداً للطاقة الكهروضوئية الحرارية
2026-11-01
شركة APA Solar الأمريكية توسع نطاق تصنيع هياكل الأساسات الكهروضوئية
2026-10-31
اكتمال تمويل أسهم ضريبية بقيمة 120 مليون دولار لمشروع Big Muddy للطاقة الشمسية بقدرة 124 ميغاواط في الولايات المتحدة
2026-10-31
حديقة MotorLand Aragón التكنولوجية الإسبانية تطرح مناقصة بقيمة 84 ألف يورو لتركيب منظومة كهروضوئية
2026-10-31
بدء أعمال تنفيذ مشروع الطاقة الشمسية الكهروضوئية العائمة بقدرة 200 ميغاواط في ولاية باهانغ الماليزية
2026-10-31
تمويل بقيمة 30 مليون يورو لأربع محطات للطاقة الشمسية في بنين
2026-10-31