جامع هجين للطاقة الشمسية الكهروضوئية الحرارية BTE - 580 واط إخراج طاقة مزدوج

بدافع من التحول العالمي للطاقة وأهداف "الكربون المزدوج"، أصبحت كيفية الحصول على المزيد من الطاقة النظيفة ضمن مساحة الأسطح المحدودة للمباني قضية أساسية في مجال الطاقة الجديدة. تعمل شركة BTE Solar في مجال الاستفادة من الطاقة الشمسية الحرارية لأكثر من 15 عامًا. في عام 2025، في معرض Intersolar Europe، أطلقت سلسلة منتجات PVT-E المتكاملة للطاقة الشمسية الكهروضوئية والحرارية - نظام PVT-E "التوأم الحراري الكهربائي". يدمج هذا المنتج توليد الطاقة الكهروضوئية وجمع الطاقة الشمسية الحرارية في وحدة واحدة، محققًا "استخدام مزدوج للوحة واحدة، وإخراج متساوٍ للحرارة والكهرباء"، مما يوفر حلاً مبتكرًا للحفاظ على الطاقة في المباني العالمية واستخدام الحرارة الصناعية.

أولاً: نظرة عامة على المنتج: طاقة كهربائية بقدرة 580 واط + طاقة حرارية بقدرة 1180 واط، إخراج مزدوج على لوحة واحدة

يتبنى المجمع الهجين الشمسي الكهروضوئي الحراري BTE Solar PVT-E حجمًا موحدًا يبلغ 2279×1134×37 مم. تشغل كل لوحة مساحة 2.6 متر مربع فقط، ومع ذلك تتمتع بقدرة إنتاج طاقة مذهلة. المنتج مزود بـ 144 خلية نصفية من نوع N-TOPCon، بقدرة قصوى تبلغ 580 واط وكفاءة تحويل كهروضوئي تصل إلى 22.44%. في الوقت نفسه، يمكن لنظام تجميع الحرارة السفلي أن يصل إلى قدرة حرارية قصوى تبلغ 1180 واط، ويمكنه إنتاج ماء ساخن بدرجة حرارة حوالي 60 درجة مئوية في وقت واحد. هذا يعني أن إنتاج الطاقة من لوحة PVT-E واحدة يعادل القدرة الإنتاجية المشتركة للألواح الكهروضوئية التقليدية والمجمعات المسطحة، وقد ارتفع معدل الاستفادة الإجمالي من الطاقة الشمسية لكل وحدة مساحة إلى أكثر من 80%.

ثانيًا: التكنولوجيا الأساسية: عملية التصفيح تحقق اقترانًا عميقًا للتأثيرات الكهروضوئية والحرارية

يكمن الاختراق التقني للمجمع الهجين PVT-E في عملية التصنيع المتقدمة بالتصفيح.

في مرحلة التصنيع، ستقوم شركة PVT-E بربط خلايا الطاقة الشمسية من نوع N-type TOPCon بالأسلاك، ثم تكديسها مع فيلم عازل عالي التوصيل الحراري ولوحة امتصاص الحرارة المصنوعة من النحاس والألومنيوم لتشكيل هيكل "ساندويتش". بعد ذلك، سيتم دمجها مع زجاج مقسّى فائق الوضوح وإدخالها في آلة التصفيح الفراغية للتشكيل لمرة واحدة. تحقق عملية التصفيح هذه تكاملًا سلسًا بين الطبقة الكهروضوئية وطبقة تجميع الحرارة - حيث يتم تصفيح غطاء الزجاج المقوى، فيلم EVA، الخلية الكهروضوئية عالية الكفاءة، لوحة الألومنيوم الماصة للحرارة، قناة تبادل الحرارة الأنبوبية النحاسية، وطبقة العزل TPT بدقة من الأعلى إلى الأسفل.

تتجلى القيمة الأساسية لتقنية التصفيح في ثلاثة جوانب:

أولاً، يتم التخلص من مقاومة التلامس الحراري، وتزداد كفاءة نقل الحرارة بأكثر من 40%. من خلال الربط الرقائقي المفرغ، يتم تشكيل توافق محكم مع فجوة تقترب من الصفر بين طبقة الخلايا الكهروضوئية ولوحة امتصاص الحرارة، مما يقلل بشكل كبير من المقاومة الحرارية للواجهة. يتم نقل الحرارة المتبقية الناتجة عن الخلية الكهروضوئية أثناء توليد الكهرباء بكفاءة إلى قنوات تدفق الأنابيب النحاسية في الطبقة السفلية، ويتم إزالتها واستخدامها بواسطة سائل نقل الحرارة المضاد للتجمد من البروبيلين غليكول المتداول داخليًا.

ثانياً، يمكن أن يؤدي تبريد الخلايا الكهروضوئية بشكل نشط إلى زيادة كفاءة توليد الطاقة بنسبة 8% إلى 15%. بالنسبة للخلايا الكهروضوئية السيليكونية البلورية، كلما زادت درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية، تنخفض كفاءة توليد الطاقة بنسبة 0.4% إلى 0.5%. يتيح الهيكل الرقائقي لـ PVT-E تبديد الحرارة بشكل مستمر، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة سطح المكون بنسبة 8% إلى 15% مقارنة بالأنظمة الكهروضوئية التقليدية. وهذا لا يزيد كفاءة توليد الطاقة بنسبة 8% إلى 15% فحسب، بل يطيل عمر المكونات بشكل كبير أيضًا.

ثالثاً، تحقيق الاستفادة الكاملة من الطيف الشمسي. في الطيف الشمسي، لا يمكن للخلايا الكهروضوئية الاستفادة من حوالي 40% من الطاقة (خاصة الجزء تحت الأحمر). تقوم PVT-E، من خلال المكونات الحرارية الضوئية الرقائقية المتكاملة، بتحويل هذه الطاقة تحت الحمراء التي كانت "مهدرة" سابقًا إلى طاقة حرارية، وبالتالي تحقيق الاستفادة الكاملة من طيف الإشعاع الشمسي.

ثالثاً: المواصفات الفنية وضمان الجودة

يغطي نطاق درجة حرارة التشغيل لنظام PVT-E من -40°C إلى +85°C، مما يمكنه من التكيف مع مختلف الظروف المناخية من برودة شمال أوروبا إلى حرارة الشرق الأوسط. يتميز نظام تجميع الحرارة بهيكل تبادل حراري من الألواح النحاسية الأنبوبية الكاملة، مملوء بـ 1.2 لتر من سائل التبادل الحراري المضاد للتجمد من البروبيلين غليكول، مع ضغط عمل يبلغ 0.6 ميجا باسكال (6 بار). يعتمد المنتج تصميم تبادل حراري غير مباشر، حيث يكون الوسيط معزولاً تماماً عن مياه الاستخدام المنزلي، مما يضمن عدم وجود ترسبات أو تسرب.

حصلت منتجات BTE Solar على شهادات اعتماد دولية موثوقة مثل CE وSolar Keymark وISO 9001، ويتم تصديرها إلى أكثر من 40 دولة ومنطقة حول العالم. تمتلك الشركة قاعدة إنتاج حديثة بمساحة 53,000 متر مربع، حيث يشكل موظفو البحث والتطوير 16% من إجمالي الموظفين، ويمتلك 50% منهم خبرة تزيد عن 20 عاماً في المجال.

رابعاً: سيناريوهات التطبيق: من المساكن الخالية من الكربون إلى التغطية الكاملة للمجمعات الصناعية

بعد الربط العميق لنظام PVT-E "النظام المزدوج الحراري الكهربائي" مع المضخة الحرارية، يمكن تطبيقه على نطاق واسع في سيناريوهات مختلفة لتحقيق الإمداد الثلاثي "كهرباء - حرارة - تبريد":

1. المساكن الخالية من الكربون والفيلات الفاخرة: يتم دمجها مع المضخات الحرارية الهوائية أو المائية لتشكيل نظام PVT + مضخة حرارية، لتلبية احتياجات المنزل بالكامل من الكهرباء والتدفئة والمياه الساخنة.

2. المباني التجارية والفنادق: توفير الكهرباء والمياه الساخنة معاً، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة في تشغيل المباني

3. حمامات السباحة العامة والمرافق الرياضية: تلبية متطلبات التدفئة بدرجة حرارة ثابتة لمياه حمامات السباحة

4. المجمعات الصناعية والصوبات الزراعية: توفير الطاقة الحرارية النظيفة لعمليات مثل التدفئة والتسخين والتجفيف.

5. التدفئة الإقليمية والتخزين الحراري الموسمي: بناء نظام طاقة قريب من الصفر الكربوني

بالمقارنة مع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التقليدية التي تولد الكهرباء فقط، وأنظمة الطاقة الشمسية الحرارية التقليدية التي تنتج الحرارة فقط، يحقق نظام PVT-E إنتاجًا مزدوجًا للكهرباء والحرارة على نفس اللوحة، مما يضاعف إنتاج الطاقة لكل وحدة مساحة. بالنسبة للمباني التجارية والمجمعات الصناعية ذات المساحات المحدودة على الأسطح، يعد هذا الحل الأمثل لتعظيم الاستفادة من موارد الطاقة الشمسية.

نتطلع إلى المستقبل

ستواصل BTE Solar التركيز على تقنية الطاقة الكهروضوئية الحرارية المتكاملة، مدفوعة بالابتكار في عملية التصفيح، وستعمل باستمرار على تعزيز أداء وموثوقية منتجات سلسلة PVT-E. من المساكن الراقية في أوروبا إلى المجمعات الصناعية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ، تُظهر مجمعات PVT-E الهجينة من BTE Solar أداءً متميزًا في 'لوحة واحدة لطاقتين'، مما يساهم في التحول الأخضر للطاقة في قطاعي البناء والصناعة على مستوى العالم.

بخصوص BTE Solar: شركة تكساس BTE للطاقة الشمسية المحدودة (BTE Solar) تأسست في عام 2009 ويقع مقرها الرئيسي في ديتشو، مقاطعة شاندونغ، الصين. وهي مؤسسة تقنية متخصصة في البحث والإنتاج والمبيعات لأنظمة الاستفادة من الطاقة الشمسية الحرارية. تمتلك الشركة أكثر من 15 عامًا من الخبرة الصناعية، وفي عام 2022، احتل إنتاجها من مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة المرتبة الثانية عالميًا. تشمل منتجاتها الأساسية المجمعات المسطحة، والمجمعات الأنبوبية المفرغة، ومنتجات PVT الكهروضوئية الحرارية المتكاملة، وغيرها. وقد حصلت على شهادات دولية مثل CE، وSolar Keymark، وISO 9001، وتصدر إلى أكثر من 40 دولة ومنطقة حول العالم. تلتزم BTE Solar بفلسفة التطوير القائمة على "الامتنان، والنزاهة، والتعلم، والابتكار"، وتسعى جاهدة لتوفير حلول شاملة عالية الجودة للاستفادة من الطاقة الشمسية للعملاء العالميين.