رصد أعطال الألواح الشمسية بتقنية ذكية طورتها الإمارات
شهدت الإمارات ميلاد تقنية جديدة قد تشكّل ثورة في رصد أعطال الألواح الشمسية، إما بصورة مسبقة وإما في وقت حدوثها، ما يساعد في تجنّبها ومعالجتها.
نموذج محاكاة قائم على التعلم الآلي
وساعدت أدوات الذكاء الاصطناعي علماء من جامعتَيْن في الدولة الخليجية في ابتكار نموذج محاكاة قائم على التعلم الآلي لاكتشاف المشكلات على مرحلتَيْن.
وطبّق الباحثون التقنية على الألواح ثنائية الوجه، القادرة على امتصاص الضوء من الجانبَيْن لزيادة إنتاج الكهرباء، وجاءت النتائج مبشرة.
ويبدو أن للدول العربية نصيبًا من الريادة في مجال اكتشاف الأعطال، إذ سبق أن توصّل فريق بحثي مصري إلى نظام تتبع يمكنه رفع كفاءة الألواح.
رصد أعطال الألواح الشمسية بتقنية إماراتية
وتوصل فريق بحثي، من جامعتي “الإمارات العربية المتحدة” و”الشارقة”، إلى ابتكار نموذج هجين قائم على الذكاء الاصطناعي، لرصد أعطال الألواح الشمسية ثنائية الوجه.
واستعمل الباحثون مناهج قائمة على التعلم الآلي؛ إذ دمج النموذج بين أدوات تُعرف بـ”الشبكات العصبية” وأخرى تحمل اسم “نماذج غابات عشوائية”.
وطبّق العلماء نموذج المحاكاة على مدار 180 يومًا، قبل التوصل إلى مستويات عالية من الدقة، وفق ما نشره موقع بي في ماغازين.
ويعمل النموذج على مرحلتَيْن:
الأولى: للتبليغ بوجود عيب أو عطل عمومًا، وحقّقت هذه المرحلة مستوى دقة بلغ 100 بالمئة.
والأخرى: حدد النموذج الهجين خلالها نوع العطل وأسبابه (مثل: الغبار، أو الشقوق والتصدعات في الألواح، وغيرها)، وحققت هذه المرحلة مستوى دقة وصل إلى 97.6 بالمئة.
وبذلك، يتفوّق النموذج والتقنية الإماراتية على ابتكارات سابقة توصلت إلى نسب دقة أقل: 96.1 بالمئة، و91.8 بالمئة.
نتائج مبشّرة في رصد أعطال الألواح الشمسية
وأسهمت طرق التعلم الآلي في تحليل بيانات أداء الألواح، وقراءة خصائصها بصورة دورية، لاكتشاف الأعطال فور حدوثها وتطوير دقة التوقعات والتنبؤات، ما يشير إلى إمكان رصد المشكلات بصورة مبكرة.
ورغم أن حالات “التظليل” تُعد أحد أبرز أعطال الألواح الشمسية، فإن النموذج يملك الخصائص اللازمة وآليات التحليل النمطي لاكتشافها بدقة تصل إلى 100 بالمئة.
وأثبتت الألواح ثنائية الوجه تفوقًا في إنتاج الكهرباء رغم الأعطال الناجمة عن “التظليل”، نظرًا إلى الاستفادة من الإشعاع الشمسي في الجانبَيْن، بعد شمول نموذج المحاكاة نوعي الألواح “أحادي وثنائي الوجه”.
وغذّى الباحثون في الجامعتَيْن الإماراتيتَيْن النموذج المطور بآلية محاكاة أعطال عدة، على مدار 12 ساعة يوميًا تُغطي مدة الإشعاع الشمسي من 6 صباحًا حتى التوقيت ذاته مساءً.
تطويرات سابقة خاصة بالألواح الشمسية
وسبق أن طورت شركة “أونسايت تكنولوجي” قبل ما يزيد على 3 أعوام روبوتًا يعمل بالطاقة الشمسية ويعتمد على الذكاء الاصطناعي، لزيادة فاعلية الألواح وكفاءتها من خلال تنظيفها، في حين يمكن وصفه بأنه “روبوت ذاتي التنظيف”.
وفي أغسطس/آب 2025 الماضي، أزاح طلاب جامعة مصرية الستار عن مشروع “تتبع” للألواح الشمسية، قائم على التقنيات الذكية أيضًا.
واتسم النظام بتكلفته المنخفضة، رغم العوائد الهائلة في زيادة كفاءة إنتاج الكهرباء، واستقرار الإمدادات على مدار اليوم؛ إذ يُسهم التتبع في توجيه الألواح نحو أقوى مستويات الإشعاع الشمسي من خلال خوارزميات برمجية وأدوات للتحكم عن بعد.