پنل خورشیدی در زمستان، هوای ابری و شب کار می‌کند؟ تولید ماه‌به‌ماه در شهرهای ایران

آیا پنل خورشیدی در زمستان کار می‌کند؟

بله؛ در تهران هر کیلووات پنل در آذر، کم‌تولیدترین ماه سال، روزانه حدود ۳٫۵ کیلووات‌ساعت می‌دهد — حدود دو سوم تولید روزانه مرداد. نیروگاه ۵ کیلوواتی تهران یعنی حدود ۵۲۰ کیلووات‌ساعت در آذر، در برابر حدود ۸۰۰ در مرداد و شهریور.

این منحنی از آنچه بیشتر انتظار دارند صاف‌تر است. روزهای آذر تقریباً ۵ ساعت کوتاه‌تر از تیرند، اما پنلی که با زاویه حدود ۳۰ درجه رو به جنوب نصب شده، خورشید پایین زمستان را تقریباً روبه‌رو می‌بیند و خورشید بالای تابستان را مایل. سرما هم کمک می‌کند — پایین‌تر توضیح داده‌ایم.

میزان تولید برق پنل خورشیدی در ماه چقدر است؟

هر کیلووات پنل در شهرهای مرکزی و جنوبی ایران در کم‌تولیدترین ماه روزانه حدود ۴ کیلووات‌ساعت و در پرتولیدترین ماه حدود ۵ تا ۵٫۴ می‌دهد؛ در تبریز زمستان حدود ۳ و در رشت حدود ۲ کیلووات‌ساعت. هرچه شهر ابری‌تر و شمالی‌تر، فاصله زمستان و تابستان بیشتر.

چرا پنل در زمستان کمتر برق می‌دهد — و چرا نه آن‌قدر که فکر می‌کنید؟

سه چیز تولید زمستان را کم می‌کند — روز کوتاه، خورشید پایین و ابر بیشتر — و دو چیز بخشی از آن را جبران می‌کند: زاویه پنل و سرما.

• روز کوتاه‌تر: در تهران کوتاه‌ترین روز آذر کمتر از ۱۰ ساعت و بلندترین روز تیر حدود ۱۴ ساعت و نیم است.
• خورشید پایین‌تر: نور از لایه ضخیم‌تری از هوا می‌گذرد و ضعیف‌تر می‌رسد؛ سایه منبع آب و جان‌پناه هم بلندتر می‌شود.
• ابر، غبار و آلودگی بیشتر: در زمستان تهران به‌طور میانگین حدود ۶۰ درصد نور آسمان کاملاً صاف به پنل می‌رسد، در برابر بیش از ۹۰ درصد در تابستان.
• زاویه پنل: پنل با زاویه ۳۰ تا ۳۵ درجه خورشید زمستان را تقریباً روبه‌رو می‌گیرد. زاویه تندتر، مثل ۴۵ درجه، تولید آذر تهران را حدود ۸٪ بالا می‌برد و تولید سالانه را فقط حدود ۲٪ کم می‌کند — راهنمای زاویه و جهت نصب.
• سرما: توان برچسب پنل در دمای سلول ۲۵ درجه است و هر درجه بالاتر توان را کم می‌کند — حدود ۰٫۳۰٪ بر درجه برای پنل TOPCon. ظهر تابستان سلول به ۶۰ تا ۷۰ درجه می‌رسد و حدود ۱۲٪ افت دارد؛ ظهر آفتابی زمستان دمای سلول بسیار پایین‌تر است و پنل نزدیک توان برچسبش کار می‌کند.

آیا پنل خورشیدی در هوای ابری کار می‌کند؟

بله، با تولید کمتر: پنل با نور پراکنده زیر ابر هم برق می‌سازد و تولیدش تقریباً به نسبت نوری که می‌رسد کم می‌شود. ابر نازک و پراکنده کمی کم می‌کند؛ آسمان یکسره و سنگین ابری فقط بخش کوچکی از تولید یک روز صاف را می‌دهد.

«آسمان کاملاً صاف» مدلی است که PVGIS برای هر ماه حساب می‌کند؛ فاصله عدد واقعی با آن، اثر ابر، غبار و آلودگی هوا روی هم است. ستون آخر نشان می‌دهد چه سهمی از نوری که به پنل می‌رسد نور پراکنده است، نه تابش مستقیم: در رشت تقریباً نیمی از برق پنل از نوری می‌آید که از ابر و آسمان پخش شده. برای همین است که پنل در شمال هم، با تولید کمتر، کار می‌کند — جزئیات ویلای شمال در راهنمای نصب پنل خورشیدی برای ویلا.

راندمان پنل خورشیدی در هوای ابری کم می‌شود؟

بیشتر افت تولید در هوای ابری از کم شدن خود نور است، نه از افت راندمان پنل. راندمان یعنی چه سهمی از نوری که به پنل می‌رسد برق می‌شود؛ پنل مونوکریستال امروزی در نور کم هم تقریباً همان راندمان را دارد و فقط کمی پایین‌تر کار می‌کند. پنلی با راندمان ۲۲٪ زیر ابر هنوز حدود ۲۲٪ نور را برق می‌کند — اما نور کمتری به آن می‌رسد.

دو چیز در هوای ابری واقعاً به راندمان مربوط‌اند: فناوری پنل — که در راهنمای مونوکریستال و پلی‌کریستال مقایسه شده — و تمیزی شیشه. گرد و خاکی که باران گل‌آلود روی پنل می‌گذارد، نور کمِ روز ابری را باز هم کمتر می‌کند؛ راهنمای نگهداری پنل را ببینید.

پنل خورشیدی در شب کار می‌کند؟

نه؛ پنل فقط با نور برق می‌سازد و در شب تولیدش صفر است. نور ماه و چراغ‌های شهر آن‌قدر ضعیف‌اند که عملاً برقی نمی‌سازند. آنچه شب برق خانه را می‌دهد به نوع سیستم بستگی دارد.

اگر برق شب یا خاموشی برایتان مهم است، راهنمای باتری خورشیدی و راهنمای برق اضطراری خانگی اندازه باتری را حساب می‌کنند.

برف روی پنل خورشیدی: تولید چه می‌شود و چه کنیم؟

پنلی که زیر برف است تقریباً هیچ برقی نمی‌دهد؛ روی پنل با زاویه ۳۰ درجه یا بیشتر، برف معمولاً با اولین آفتاب از روی شیشه سُر می‌خورد. در شهرهای برفی مثل تبریز، اردبیل و همدان این چند روز بخش کوچکی از تولید سالانه است.

• با بیل و ابزار فلزی برف را نتراشید: شیشه و قاب خط می‌افتد.
• آب داغ نریزید: شوک حرارتی روی شیشه سرد می‌تواند ترک بیندازد.
• اگر لازم است، از روی زمین با برس نرم یا کاردک لاستیکی دسته‌بلند؛ روی بام یخ‌زده بالا نروید.
• جلوی پنل را باز بگذارید: برفی که پایین پنل جمع شود، جلوی سُر خوردن بقیه را می‌گیرد.
• بار برف: در مناطق پربرف، تحمل بار برف پنل را در برگه مشخصاتش و استحکام سازه را در طراحی ببینید.

برای زمستان و هوای ابری چطور طراحی کنیم؟

نیروگاهی که برق می‌فروشد را برای تولید سالانه طراحی کنید؛ سیستمی که باید خانه یا باغ را در زمستان روشن نگه دارد، برای کم‌تولیدترین ماه.

1. هدف را روشن کنید

   فروش برق: تولید سالانه مهم است و کم‌تولیدی زمستان با پرتولیدی تابستان جبران می‌شود. آفگرید یا برق اضطراری: بدترین ماه تعیین‌کننده است.

2. عدد زمستان شهرتان را بردارید

   از جدول بالا، تولید روزانه کم‌ترین ماه را برای هر کیلووات بخوانید — تهران ۳٫۵، رشت ۲٫۱ کیلووات‌ساعت.

3. پنل را با مصرف زمستان بسنجید

   مصرف روزانه زمستان ÷ تولید روزانه هر کیلووات در کم‌ترین ماه = کیلووات پنل لازم، با کمی حاشیه برای روزهای ابری پشت‌سرهم.

4. زاویه را با هدف بخوانید

   فروش برق: زاویه بهینه سالانه حدود ۳۰ تا ۳۵ درجه. سیستم زمستانی: تندتر، حدود ۴۵ درجه.

5. باتری را برای شب و ابر بسنجید

   مصرف شب، به‌اضافه دست‌کم یک روز ابری در سیستم آفگرید — راهنمای برق خورشیدی باغ.