تنظيف الألواح الشمسية وصيانتها في دبي

في دبي يُفضّل تنظيف نظام الطاقة الشمسية على السطح كل أسبوعين إلى أربعة أسابيع تقريباً، وبعد كل عاصفة رملية، لأن الغبار هو السبب الأكبر لفقدان الإنتاج في الإمارات. فقد وجدت دراسة ميدانية لجامعة الإمارات في العين أن الألواح التي تُركت ثلاثة أشهر دون تنظيف فقدت ما يصل إلى 13% من قدرتها، بينما أبقى التنظيف كل 15 يوماً الخسارة عند نحو 4%. والتنظيف نصف الصيانة فقط: فالمراقبة وفحص العاكس والفحص السنوي تحافظ على سلامة النظام وعلى العائد الذي دفعت ثمنه.

أكبر سبب للخسارة

الغبار (الاتساخ)

فترة التنظيف المعتادة

كل أسبوعين إلى 4 أسابيع

نظّف أيضاً

بعد كل عاصفة رملية

الفحص الكامل

مرة واحدة سنوياً على الأقل

إفصاح: تركّب سمارت غلف للطاقة أنظمة الطاقة الشمسية وتقدّم خدمات التشغيل والصيانة، لذلك لدينا مصلحة في هذا الموضوع. وكل ما يلي ينطبق أياً كان من يعتني بنظامك، حتى لو كنت أنت.

لماذا يؤثر الغبار في الإمارات أكثر من أي مكان تقريباً

ينتج اللوح الشمسي الكهرباء من الضوء الذي يصل إلى خلاياه. وأي شيء يستقر على الزجاج، من غبار الصحراء الناعم إلى الرمل بعد رياح الشمال أو فضلات الطيور، يحجب جزءاً من هذا الضوء. ويسمي المهندسون ذلك «الاتساخ»، وهو في الخليج ليس أثراً بسيطاً. فعندما استضافت هيئة كهرباء ومياه دبي ورشة عمل حول الاتساخ مع المختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة (NREL) في 2017، وصف العضو المنتدب للهيئة الاتساخ بأنه «التحدي الأكبر الذي تواجهه المشاريع الكهروضوئية محلياً وفي المنطقة كلها».

وتؤكد أرقام الأبحاث المحلية ذلك. ففي تجربة ميدانية عام 2018 في مختبر الطاقة المتجددة بجامعة الإمارات في العين، قارن الباحثون ألواحاً نُظّفت على فترات مختلفة بألواح نُظّفت يومياً. والألواح التي بقيت متربة ثلاثة أشهر فقدت ما يصل إلى 13% من قدرتها، بينما خفّض التنظيف كل 15 يوماً الخسارة إلى نحو 4%، وهو ما رآه الباحثون أنسب توازن عملي بين تكلفة التنظيف والطاقة المفقودة (Shah وآخرون، مجلة Sustainability، 2020).

وثلاثة ظروف محلية تجعل الاتساخ أسوأ مما يوحي به مستوى الغبار وحده:

• ندى الصباح والرطوبة. في الليالي الرطبة، خاصة في الأشهر الأبرد وقرب الساحل، يتكوّن الندى على الزجاج فيحوّل الغبار السائب إلى طبقة لا تزيلها الرياح، ثم تجف وتصبح قشرة.
• زوايا الميل المنخفضة. كثيراً ما تُركّب أنظمة الفلل والأسطح المستوية في دبي بزوايا ميل صغيرة، فتنساب الأمطار النادرة ببطء وتترك خطوطاً من الغبار على الحافة السفلية لكل لوح.
• الاتساخ غير المتساوي. شريط من الغبار أو بقعة واحدة من فضلات الطيور يمكن أن يظلّل جزءاً من خلايا اللوح. ولأن الخلايا موصولة على التوالي، فإن التظليل الجزئي يكلّف إنتاجاً أكبر مما يوحي به حجمه، وقد يسبب مع الوقت نقاطاً ساخنة.

ولمعرفة كيف يجتمع أثر الغبار مع أثر الحرارة على الإنتاج السنوي راجع الألواح الشمسية في حرارة دبي وغبارها.

كم مرة تنظف الألواح الشمسية في دبي؟

لا توجد فترة واحدة تناسب كل سطح. فالتكرار المناسب يعتمد على كمية الغبار التي يجمعها سطحك ومقدار الإنتاج الذي تفقده بين كل تنظيف وآخر. استخدم هذا الجدول نقطة بداية، ثم عدّل بحسب بيانات المراقبة لديك.

والطريقة الأفضل هي التنظيف بحسب الأداء: قارن إنتاج نظامك في الأيام المشمسة الصافية. فعندما ينخفض الإنتاج بشكل ملحوظ عمّا كان عليه بعد آخر تنظيف مباشرة، في ظروف شمس مماثلة، يكون وقت التنظيف قد حان. ومعظم العواكس تأتي مع تطبيق مراقبة يعرض الإنتاج اليومي، ما يسهّل المتابعة. أما في الأنظمة التجارية الأكبر فقيمة الطاقة المفقودة كبيرة بما يكفي لجدولة التنظيف بحسب البيانات لا بحسب التقويم.

كيف تنظف الألواح الشمسية بأمان

التنظيف الخاطئ قد يتلف الألواح أو يُبطل ضمان الشركة المصنعة. اتبع أولاً تعليمات التنظيف الخاصة بالشركة المصنعة للألواح، وحيث لا تذكر شيئاً تنطبق هذه الممارسات:

• نظّف في الصباح الباكر أو في المساء. في دبي يسخن زجاج الألواح كثيراً بحلول الظهر. والماء البارد على الزجاج الساخن يعرّضه لإجهاد حراري، كما يتبخر الماء بسرعة لا تسمح بشطف نظيف.
• استخدم أدوات ناعمة. فرشاة ناعمة أو قطعة قماش من الألياف الدقيقة (مايكروفايبر) أو ممسحة مطاطية مخصصة. ولا تستخدم أبداً ليف الجلي أو الكاشطات المعدنية أو المنظفات الكاشطة، فهي تخدش الزجاج وطبقته المضادة للانعكاس.
• استخدم ماءً قليل الأملاح ودون مواد كيميائية قوية. الماء الغني بالأملاح قد يترك بقعاً تحجب الضوء بدورها. وتجنب المنظفات القوية والمذيبات ما لم توافق عليها الشركة المصنعة.
• لا تستخدم مضخات الضغط العالي. قد يدفع الماء المضغوط الرطوبة عبر الموانع وصناديق التوصيل، وقد يتلف سطح اللوح.
• لا تقف أو تمشِ على الألواح أبداً. حتى إن لم ينكسر الزجاج، فقد تتشقق الخلايا في الداخل تشققات غير مرئية وتفقد جزءاً من إنتاجها.
• تعامل معه كعمل على ارتفاع. حواف السطح والأسطح الساخنة وكابلات التيار المستمر المكهربة تجعل تنظيف السطح خطراً. فإن لم تستطع التنظيف من نقطة وصول دائمة وآمنة، فاستعن بفريق مدرّب.

وتُستخدم أنظمة التنظيف الآلية دون ماء وأنظمة الفرشاة الجافة على نطاق واسع في محطات الطاقة الشمسية الكبيرة في الخليج، وهي خيار للأسطح التجارية الكبيرة. أما لنظام الفيلا المعتاد فيبقى التنظيف اليدوي الحذر هو الخيار المعتاد.

الصيانة أبعد من التنظيف

التنظيف يحمي الإنتاج، أما الصيانة فتحمي النظام نفسه، ومعه سطحك وسلامتك. وتشمل خطة الصيانة الكاملة:

والحرارة مهمة هنا أيضاً. فالعواكس تعمل بأقصى جهد وتتقادم أسرع عندما تكون ساخنة، لذا أبقِ المنطقة المحيطة بها خالية وجيدة التهوية، ولا تتركها تحت شمس الصيف المباشرة إن أمكن تجنب ذلك في مرحلة التصميم.

تقوم بها بنفسك أم تعتمد خطة صيانة؟

يستطيع المالك أن يقوم بأمان بجزء جيد من هذه المهام: متابعة تطبيق المراقبة، وملاحظة أي انخفاض مفاجئ، والتنظيف من نقطة وصول دائمة وآمنة. أما الفحوص الكهربائية والعمل قرب كابلات التيار المستمر وأي عمل عند حافة السطح فيجب تركها لفنيين مدرّبين.

وإذا قارنت بين خطط الصيانة، فاسأل كل مزوّد الأسئلة نفسها: كم مرة تُنظَّف الألواح وبأي طريقة، ومن يتابع المراقبة وما سرعة الاستجابة للأعطال، وماذا يشمل الفحص السنوي، وما تكلفة الخطة بعد السنة الأولى. وتجد قائمة تحقق لاختيار شركة التركيب في شركات الطاقة الشمسية وكيف تختار شركة التركيب في الإمارات (بالإنجليزية).

تقدّم سمارت غلف للطاقة خدمات التشغيل والصيانة طويلة الأمد إلى جانب أعمال الهندسة والتوريد والتركيب، مع جداول تنظيف تناسب تعرّض كل موقع للغبار. ولنظام فيلا جديد يبلغ السعر الاسترشادي نحو 3,300 درهم لكل كيلوواط ذروة مركّب، ويستغرق التركيب عادة نحو أسبوعين؛ والأفضل الاتفاق على الصيانة في الوقت نفسه لتكون جزءاً من الخطة منذ اليوم الأول. ويشرح دليل تكلفة الطاقة الشمسية للفلل في دبي الأسعار، ويشرح دليل فترة استرداد الطاقة الشمسية في دبي كيف تؤثر الخسائر على العائد.

لقراءة هذا الدليل بالإنجليزية راجع Solar panel cleaning and maintenance in Dubai

الأسئلة الشائعة

المصادر: A. H. Shah, A. Hassan, M. S. Laghari, A. Alraeesi، «The Influence of Cleaning Frequency of Photovoltaic Modules on Power Losses in the Desert Climate»، مجلة Sustainability العدد 12(22)، 9750 (2020)، جامعة الإمارات، العين؛ هيئة كهرباء ومياه دبي (2017)، «DEWA organises 2nd workshop on soiling effect on PV modules in cooperation with NREL». اتبع دائماً تعليمات التنظيف الخاصة بالشركة المصنعة للألواح.

صفحات ذات صلة