SOLARTODO 200kW Factory Roof TOPCon Fixed: قمة توليد الطاقة الشمسية الصناعية

1. المقدمة: تمكين مستقبل الصناعة بتكنولوجيا TOPCon المتقدمة

يمثل نظام SOLARTODO 200kW Factory Roof TOPCon Fixed تحولاً جذرياً في حلول الطاقة الشمسية التجارية والصناعية. تم تصميمه لتحقيق أقصى أداء وطول عمر وعائد مالي، يستفيد هذا النظام من أحدث تقنيات الخلايا الشمسية من نوع N-type Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon) لتقديم تكلفة موحدة للطاقة (LCOE) لا مثيل لها. تم تصميمه خصيصاً لأسطح المصانع والمستودعات الكبيرة، يوفر تكوين 200kW مساراً قوياً وموثوقاً وفعالاً من حيث التكلفة للشركات لتحقيق الاستقلالية في الطاقة، وتقليل النفقات التشغيلية بشكل كبير، وتحقيق أهداف الاستدامة الطموحة. من خلال دمج وحدات ثنائية الوجه من الفئة Tier-1 بقدرة 700W+ مع هيكل تركيب ثابت متين ومحولات سلسلة عالية الكفاءة، تم تحسين هذا الحل لعمر تشغيل يبلغ 30 عاماً، مما يضمن توليد طاقة متوقع وقيمة أصول طويلة الأجل. يتوافق تصميم النظام ومكوناته مع أكثر المعايير الدولية صرامة، بما في ذلك IEC 61215 وUL 1703، مما يضمن السلامة والجودة والأداء لعقود قادمة.

2. التكنولوجيا الأساسية: تفوق وحدات TOPCon من نوع N

يكمن قلب نظام SOLARTODO 200kW في وحداته الشمسية المتقدمة. نحن نستخدم خلايا شمسية من نوع N-type TOPCon، التي تتصدر انتقال الصناعة بعيداً عن تقنية P-type PERC التقليدية (الخلايا المصدرة والمحمية من الخلف). تتميز خلايا TOPCon بهندسة فريدة مع طبقة أكسيد نفق رقيقة للغاية وطبقة من بولي سيليكون عالي التركيب، مما يقلل بشكل كبير من خسائر إعادة التركيب السطحية - وهي عامل محدد رئيسي في كفاءة الخلايا التقليدية. وهذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في جهد الدائرة المفتوحة (Voc) وعامل الملء، مما يدفع كفاءات وحدات الإنتاج الضخم إلى 24.0% وما فوق [1].

يستخدم نظامنا وحدات كبيرة الحجم في فئة الطاقة 700-725W، مبنية على رقائق سيليكون من نوع N بقطر 210mm. تقلل هذه الأبعاد الأكبر من عدد الوحدات المطلوبة لمصفوفة 200kW، مما يسهل التركيب ويقلل من نقاط الفشل المحتملة. ميزة رئيسية هي معدل التدهور المنخفض للغاية. بينما يمكن أن تفقد الوحدات من نوع P ما يصل إلى 2.5% من طاقتها في السنة الأولى و0.6% سنوياً بعد ذلك، فإن وحدات TOPCon لدينا مضمونة بتدهور أقصى في السنة الأولى أقل من 1.0% وتدهور خطي سنوي لاحق لا يتجاوز 0.4%. يؤدي هذا الاستقرار المتفوق إلى ضمان طاقة لمدة 30 عاماً، مما يضمن على الأقل 87.4% من الناتج الاسمي للطاقة في نهاية ثلاثة عقود، مما يوفر أماناً طاقياً على المدى الطويل. علاوة على ذلك، يسمح الطابع الثنائي للوجه للخلايا بالحصول على طاقة إضافية تتراوح بين 10-20% من الجانب الخلفي، مما يلتقط الإشعاع المنعكس من سطح السقف ويعزز إجمالي إنتاج الطاقة السنوي.

3. هيكل النظام والمكونات عالية الأداء

أداء نظام الطاقة الشمسية يعتمد فقط على أضعف حلقاته. تم تصميم حل SOLARTODO 200kW بنهج شامل، مما يضمن تحسين كل مكون من أجل الموثوقية والكفاءة والتكامل السلس.

3.1. نظام التركيب: ثابت الميل من أجل موثوقية لا تتزعزع

للتطبيقات الصناعية على الأسطح، تعتبر الموثوقية وسلامة الهيكل أموراً أساسية. يستخدم نظامنا نظام تركيب ثابت الميل قوي وغير مخترق مصنوع من الألمنيوم المقاوم للتآكل والفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة. لقد تم إثبات هذا التصميم في الميدان لأكثر من 25 عاماً، مما يوفر أقل تكلفة مدى الحياة ومتطلبات صيانة. تم تحسين زاوية الميل الثابت بناءً على خط عرض المشروع لتعظيم التقاط الطاقة السنوية. من خلال تجنب اختراق السقف، نحافظ على سلامة عزل المبنى، وهو اعتبار حاسم لمالكي المصانع. تم تصميم نظام التثبيت بالكامل لتحمل أحمال الرياح والثلوج المحلية وفقاً للمعايير الدولية للبناء، مما يضمن بقاء المصفوفة آمنة طوال عمرها التشغيلي.

3.2. تكنولوجيا المحولات: عقل العملية

تتم إدارة تحويل الطاقة بواسطة مجموعة من المحولات ثلاثية الطور التجارية. بالنسبة لنظام 200kW، يوفر هذا التصميم الموزع مزايا كبيرة مقارنةً بمحولات مركزية واحدة. يوفر عدة متتبعات لنقاط الطاقة القصوى (MPPTs)، عادةً 10 أو أكثر، والتي تعمل على تحسين إنتاج الطاقة من سلاسل الألواح الفردية. يقلل هذا من الخسائر الناتجة عن عدم تطابق الوحدات أو الظل أو الأوساخ، مما يضمن أن النظام يجمع أكبر قدر ممكن من الطاقة على مدار اليوم. تتميز المحولات الحديثة بكفاءات تتجاوز 98.5% ومصممة للتركيب في الهواء الطلق مع صناديق مصنفة IP66. كما أن طبيعتها المودولية تعزز من وقت تشغيل النظام؛ في حالة نادرة لفشل محول واحد، يستمر باقي النظام في العمل، مما يقلل من خسائر الإنتاج. جميع المحولات تتوافق مع معايير الربط بالشبكة مثل IEEE 1547 وIEC 62116، مما يضمن التشغيل الآمن والمستقر بالتوازي مع شبكة المرافق.

4. أداء لا مثيل له وعوائد مالية

نظام SOLARTODO 200kW Factory Roof TOPCon Fixed ليس مجرد أصل بيئي بل أداة مالية قوية. بناءً على تقديرات محافظة لموقع بمتوسط إشعاع شمسي (مثل 4.5 ساعات شمسية ذروة/يوم)، من المتوقع أن ينتج النظام حوالي 300 MWh من الكهرباء النظيفة سنوياً. وهذا يتوافق مع عامل قدرة مرتفع يبلغ حوالي 17.1% لتكوين ثابت الميل. يمكن أن تعوض هذه الكمية الكبيرة من الطاقة استهلاك منشأة تصنيع متوسطة الحجم، مما يترجم مباشرة إلى توفير عشرات الآلاف من الدولارات سنوياً في فواتير الكهرباء.

يمثل النظام المثبت بالكامل، الذي يغطي مساحة تقدر بـ 900-1,000 متر مربع، مساهمة كبيرة في أهداف الاستدامة المؤسسية. سنوياً، يمكن أن تعوض حوالي 210 طن متري من انبعاثات CO₂ (استناداً إلى عامل انبعاث الشبكة 0.7 tCO₂/MWh)، وهو ما يعادل إخراج أكثر من 45 سيارة تعمل بالبنزين من الطريق كل عام. مع نطاق استثماري متوقع يتراوح بين 130,000 إلى 170,000 دولار والاتجاهات الحالية في السوق تدفع تكلفة الطاقة الموحدة (LCOE) لمشاريع TOPCon على نطاق المرافق إلى أقل من 0.03 دولار/كيلوواط ساعة في المواقع المثلى [2]، يمكن أن تحقق الأنظمة الصناعية مثل هذه LCOE تتراوح بين 0.04 إلى 0.06 دولار/كيلوواط ساعة. وهذا يجعل الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية أرخص بكثير من الطاقة الموردة من الشبكة في معظم المناطق، مما يؤدي إلى فترة سداد سريعة، غالباً ما تتراوح بين 4 إلى 7 سنوات، اعتماداً على تعTariffs الكهرباء المحلية والحوافز المتاحة.

5. الأسئلة الشائعة (FAQ)

1. لماذا تختار TOPCon بدلاً من تقنيات الطاقة الشمسية الأخرى مثل HJT أو PERC؟

توازن TOPCon بين الكفاءة العالية والموثوقية على المدى الطويل وتكلفة التصنيع. تقدم ميزة كفاءة كبيرة مقارنةً بتقنية PERC السائدة، مع معدل تدهور أقل بكثير على مدى 30 عاماً. بينما تتمتع تقنية التوصيل الهجين (HJT) أيضاً بكفاءة عالية، فإن TOPCon لديها حالياً سلسلة إمداد أكثر نضجاً وفعالية من حيث التكلفة، مما يؤدي إلى تكلفة موحدة للطاقة (LCOE) أفضل لمشاريع صناعية كبيرة مثل نظام 200kW هذا.

2. ما هي الصيانة المتوقعة لنظام 200kW؟

تم تصميم نظامنا الثابت الميل للأسطح ليكون منخفض الصيانة. المهمة الرئيسية هي تنظيف دوري لأسطح الوحدات لإزالة الغبار والحطام، عادةً 1-2 مرة في السنة، ويمكن القيام بذلك باستخدام الماء وفرشاة ناعمة. يجب فحص المحولات والمكونات الكهربائية بصرياً سنوياً بواسطة فني مؤهل. بفضل عدم وجود أجزاء متحركة، يوفر النظام أكثر من 25 عاماً من التشغيل الموثوق ومنخفض الجهد.

3. كيف يعمل النظام في الأيام الغائمة؟

سيستمر النظام في إنتاج الطاقة في الأيام الغائمة، على الرغم من أنه سيكون بسعة مخفضة مقارنةً بيوم مشمس ساطع. تتمتع وحدات TOPCon من نوع N باستجابة ممتازة للضوء المنخفض، مما يعني أنها تبدأ في إنتاج الطاقة في وقت مبكر من الصباح وتستمر في وقت متأخر من المساء. كما يساعد الطابع الثنائي للوجه في التقاط الضوء البيئي المنتشر من جميع الزوايا، مما يحسن من حصاد الطاقة في الظروف الغائمة ويزيد من إجمالي الإنتاج السنوي.

4. هل يمكن توسيع النظام في المستقبل؟

نعم، يجعل التصميم المودولي للنظام باستخدام محولات السلسلة التوسع في المستقبل أمراً سهلاً. يمكن إضافة وحدات ومحولات إضافية إلى النظام مع زيادة احتياجات الطاقة لديك أو توفر المزيد من المساحة على السقف. يمكن أن يتضمن التصميم الأولي اعتبارات للتوسع المستقبلي، مثل زيادة حجم بعض المكونات الكهربائية، لضمان مسار ترقية سلس وفعال من حيث التكلفة لمرافقك.

5. ما هي الضمانات المضمنة مع النظام؟

يأتي نظام SOLARTODO 200kW مع ضمانات شاملة رائدة في الصناعة لراحة البال الكاملة. يتم دعم وحدات الطاقة الشمسية TOPCon بضمان منتج لمدة 25 عاماً يغطي المواد والحرفية، وضمان أداء طاقة خطي لمدة 30 عاماً يضمن 87.4% من الناتج الاسمي. عادةً ما تتضمن محولات السلسلة ضماناً قياسياً لمدة 10 سنوات، والذي يمكن تمديده غالباً إلى 15 أو 20 عاماً مقابل رسوم إضافية.

المراجع

[1] Fraunhofer ISE. (2023). Photovoltaics Report. [عبر الإنترنت]. متاح: https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html

[2] International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV). (2024). 2024 Results. [عبر الإنترنت]. متاح: https://itrpv.vdma.org/