إجابة مختصرة: لمعظم المواقع في شرق وغرب أفريقيا وجنوب شرق آسيا، ثلاث ليالٍ من استقلالية البطارية كافية، ولكن فقط إذا كان اللوح أكبر بنحو 30% مما يحتاجه أسوأ شهر بالضبط. في محاكاتنا لمدة 10 سنوات، ترك لوح بحجم أسوأ شهر بالضبط الأضواء مطفأة من 5 إلى 16 ليلة في السنة حتى مع ثلاث ليالٍ من البطارية؛ مع لوح أكبر بنسبة 30%، انخفضت كل مدينة إلى ليلتين أو أقل.
غالبًا ما تحدد المناقصات "3 أيام من الاستقلالية" أو "5 أيام ممطرة" وتترك اللوح لمقدم العطاء. هذا هو الاتجاه الخاطئ: البطارية تسد الأيام الغائمة فقط إذا كان اللوح قادرًا على إعادة شحنها بعد ذلك.
الأرقام الرئيسية
- استخدمنا بيانات الإشعاع الشمسي اليومي من NASA POWER للفترة 2015–2024، 3,653 يومًا لكل مدينة، لعشر مدن.
- تراوحت متوسطات أسوأ شهر من 3.6 كيلوواط ساعة/م²/يوم (يانغون، أغسطس) إلى 4.8 (أديس أبابا، أغسطس).
- مع لوح بحجم أسوأ شهر بالضبط، فإن الانتقال من 3 إلى 5 ليالٍ من البطارية لا يزال يترك ما يصل إلى 7 ليالٍ مظلمة في السنة (يانغون). إضافة 30% من اللوح مع 3 ليالٍ من البطارية خفضت ذلك إلى 1.5.
1. النموذج
كل ضوء محاكى يستهلك وحدة واحدة من الطاقة لكل ليلة. يوفر اللوح قدرته المقدرة × إشعاع اليوم × 0.75 لدرجة الحرارة والغبار والأسلاك وفقدان الشحن. تحتفظ البطارية بعدد ليالٍ من الطاقة القابلة للاستخدام. كل يوم يشحن اللوح البطارية؛ كل ليلة يسحب الضوء طاقته، وإذا لم تستطع البطارية تغطية الليلة بأكملها، تُحسب تلك الليلة كمظلمة (عمليًا يقوم المتحكم بالتعتيم مبكرًا). الألواح أفقية، وهو أمر متحفظ بعيدًا عن خط الاستواء.
2. النتائج: الليالي المظلمة في السنة
| المدينة | أسوأ شهر (كيلوواط ساعة/م²/يوم) | لوح 1.0×، 3 ليالٍ | لوح 1.0×، 5 ليالٍ | لوح 1.3×، ليلتان | لوح 1.3×، 3 ليالٍ |
|---|---|---|---|---|---|
| نيروبي | 4.71 (يونيو) | 7.0 | 1.8 | 0.8 | 0 |
| كامبالا | 4.74 (يوليو) | 7.0 | 0 | 0 | 0 |
| دار السلام | 4.52 (أبريل) | 10.3 | 5.4 | 4.5 | 1.9 |
| أديس أبابا | 4.78 (أغسطس) | 8.4 | 4.7 | 1.0 | 0.1 |
| لاغوس | 3.82 (يوليو) | 4.6 | 1.4 | 0.8 | 0 |
| أبوجا | 4.06 (أغسطس) | 4.7 | 1.3 | 0.1 | 0 |
| يانغون | 3.63 (أغسطس) | 15.7 | 7.1 | 4.5 | 1.5 |
| ماندالاي | 4.29 (ديسمبر) | 7.1 | 0.8 | 2.1 | 0.1 |
| كوالالمبور | 4.33 (ديسمبر) | 9.7 | 4.5 | 1.8 | 0 |
| فيينتيان | 4.61 (أغسطس) | 15.4 | 4.9 | 3.0 | 0.3 |
محاكاتنا الخاصة. تعني "لوح 1.0×" لوحًا يغطي بالضبط طاقة ليلة واحدة في يوم متوسط من أسوأ شهر؛ 1.3× أكبر بنسبة 30 %. تعمل بيانات الأقمار الصناعية على تسوية الأمطار المحلية، لذا تشهد المواقع الحقيقية فترات غائمة أطول إلى حد ما؛ تعامل مع هذه النتائج كنتائج نسبية، وليست ضمانات.
3. لماذا يتفوق هامش اللوح على أيام البطارية
بعد فترة غائمة، يجب إعادة ملء البطارية بينما يستمر تشغيل المصباح كل ليلة. مع لوح محدد بالضبط وفق أسوأ شهر، لا يوجد فائض لإعادة الملء به: في موسم الأمطار لا تُشحن البطارية بالكامل أبدًا، لذا تجدها الفترة الغائمة التالية نصف فارغة. تساعد البطارية الإضافية فقط إذا كان هناك طاقة إضافية لوضعها فيها. لهذا السبب كان أداء خمس ليالٍ من البطارية على لوح ضيق أسوأ من ليلتين على لوح بهامش 30 % في معظم المدن. يوضح دليل تحديد الأحجام لدينا حساب الاستعادة.
4. توصيتنا حسب المناخ
| المناخ | أمثلة | هامش اللوح فوق أسوأ شهر | استقلالية البطارية |
|---|---|---|---|
| المرتفعات وشرق أفريقيا الداخلية | نيروبي، كمبالا، أديس أبابا | +30 % | 2–3 ليالٍ |
| سافانا وساحل غرب أفريقيا | أبوجا، لاغوس | +30 % | 3 ليالٍ |
| ساحل الرياح الموسمية | يانغون، دار السلام | +30–50 % | 3–4 ليالٍ |
| جنوب شرق آسيا الداخلي | ماندالاي، فيينتيان، كوالالمبور | +30 % | 3 ليالٍ |
تعني الاستقلالية هنا الطاقة القابلة للاستخدام. يجب تحديد حزمة LiFePO4 بحيث، بعد حد عمق التفريغ والسعة المفقودة بنهاية الضمان، لا تزال تحتفظ بتلك الليالي؛ راجع دليل الضمان لدينا. يقلل ملف التعتيم (على سبيل المثال الطاقة الكاملة حتى منتصف الليل، ثم 50 %) من الطاقة الليلية وهو أرخص طريقة لإضافة الاستقلالية.
5. كيفية كتابته في المواصفات
- اذكر الإشعاع في أسوأ شهر للموقع ومصدره (NASA POWER أو Global Solar Atlas).
- اطلب توازن الطاقة: Wh الليلية حسب خطوة التعتيم، وWh اللوح في أسوأ شهر، والهامش.
- حدد الاستقلالية بعدد الليالي من الطاقة القابلة للاستخدام عند نهاية الضمان، وليس أمبير-ساعة على اللوحة.
- اطلب وقت الاستعادة بعد فترة الاستقلالية: كم عدد الأيام المتوسطة لإعادة الشحن بالكامل.
الأسئلة الشائعة
هل تكفي 3 أيام من الاستقلالية؟
بالنسبة لمعظم المدن التي اختبرناها، نعم، مع لوح أكبر بنحو 30 % مما يحتاجه أسوأ شهر. على سواحل الرياح الموسمية، استخدم 3–4 ليالٍ وهامش لوح أكبر.
لماذا لا نحدد فقط 5 أو 7 أيام من البطارية؟
بدون لوحة إضافية، لا يمكن إعادة شحن البطارية في موسم الأمطار، لذا نادرًا ما تكون السعة الإضافية ممتلئة عند الحاجة إليها. كما أنها تضيف تكلفة ووزنًا، وقيمة للسرقة.
لأي شهر يجب أن أحسب؟
الشهر ذو أقل متوسط إشعاع في الموقع. ليس دائمًا الشهر الأكثر مطرًا؛ في ماندالاي وكوالالمبور كان ديسمبر في بياناتنا.
من أين يمكنني الحصول على بيانات شمسية يومية لموقعي؟
توفر NASA POWER إشعاعًا يوميًا مجانيًا لأي إحداثيات؛ ويعطي World Bank Global Solar Atlas متوسطات شهرية طويلة الأجل.
كيف نساعد
أرسل لنا إحداثيات الموقع وساعات الإضاءة المطلوبة. سنقوم بتشغيل نفس المحاكاة اليومية لموقعك ونحدد حجم اللوحة والبطارية وملف التعتيم الخاص بـ أضواء الشوارع الشمسية وفقًا لذلك، مع توازن الطاقة في العرض.
المصادر: NASA Langley Research Center، مشروع POWER، الإشعاع الشمسي اليومي للسطح تحت السماء بالكامل (ALLSKY_SFC_SW_DWN)، 2015–2024؛ World Bank Global Solar Atlas. المحاكاة وعامل الفقد والتوصيات هي تحليل هندسي خاص بنا. ذات صلة: الكل في واحد مقابل المنفصل، فئات إضاءة الطرق.