أنواع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، حسب تطبيقاتها. ويعتمد تطبيقها بشكل كبير على السياسات المتبعة ومتطلبات المستخدمين. كما أن هناك العديد من الأسباب التي يجب مراعاتها عند تركيب نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية. إذا كانت لديك أي أسئلة حول نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية، فقد تساعدك هذه المقالة.

نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية خارج الشبكة

تُستخدم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة (أو المستقلة) عادةً في الأماكن التي لا تتوفر فيها شبكة كهرباء أو عندما تكون تكلفة التوصيل بالشبكة مرتفعة. عادةً ما تكون أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقلة أصغر حجمًا من أنواع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الأخرى، وغالبًا ما تُستخدم في المشاريع الصغيرة في المناطق النائية والمناطق الريفية أو كحلول في الدول النامية.

صُممت أنظمة الطاقة الكهروضوئية المستقلة عن الشبكة أيضًا للمنازل التي ترغب في فصل نفسها عن الشبكة وفقًا للسياسات المتبعة. وتُطبق حاليًا في أنشطة نائية، مثل التعدين، في دول مثل أستراليا. ومن البديهي أن تصميم نظام تخزين الكهرباء عنصر أساسي، إذ يجب أن يوفر نظام الطاقة الكهروضوئية بأكمله الطاقة اللازمة خلال فترات الإضاءة المنخفضة والليل. يتكون نظام التخزين من بطاريات ووحدة تحكم في الشحن تمنع زيادة تحميل البطاريات وتفريغها بشكل كبير.

يمكن تحويل نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية المستقل إلى أنظمة شبكية صغيرة مترابطة مع أنظمة متعددة. كما يمكن دمجها مع مصادر أخرى لتوليد الطاقة، مثل مولدات الديزل. تتميز هذه الأنظمة الهجينة بانخفاض استهلاك الديزل، وتُستخدم عادةً في الجزر أو المناطق الريفية.

وُضعت معايير IEC خاصة لأنظمة الطاقة الكهروضوئية المستقلة. من بينها سلسلة IEC 62257 التي تُقدم توصيات لأنظمة الطاقة المتجددة الصغيرة والأنظمة الهجينة لكهربة المناطق الريفية.

الجيل الموزع

يُولَّد التوليد الموزع من محطات طاقة شمسية كهروضوئية صغيرة متعددة موزعة على مساحة أوسع، مما يسمح بمساهمة العديد من أنظمة الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة، مما يعزز مرونة محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ويقلل من انقطاعها. يتمثل هذا النوع من الترتيبات في أنظمة الطاقة الكهروضوئية على أسطح المنازل والمباني التجارية والصناعية. يتمثل الدافع الرئيسي لتطويره في تقليل الطاقة التي يحتاجها المبنى والتي يتم سحبها من الشبكة.

تتميز أنظمة الطاقة الكهروضوئية على أسطح المنازل بقدرة كيلوواط منخفضة، وهي متصلة بالشبكة الداخلية للمنزل أو المبنى. تستخدم هذه الأنظمة عادةً محولات كهربائية تسلسلية ذات سعة منخفضة وكفاءة تحويل أقل قليلاً مقارنةً بالمحولات المركزية. وتُعدّ أنظمة التخزين ذات السعة المنخفضة أكثر سهولة في الاستخدام لهذا النوع من أنظمة الطاقة الكهروضوئية.

نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية على نطاق المرافق

أكثر أشكال الطاقة الشمسية شيوعًا هي محطات الطاقة الكهروضوئية الكبيرة المتصلة بالشبكة. الطاقة المُولّدة ليست مُخصصة للاستهلاك الذاتي، بل تُوَصَّل بالكامل إلى الشبكة. عادةً ما تُثبَّت أنظمة الطاقة الكهروضوئية على نطاق المرافق العامة على الأرض. يتطلب إنشاء مثل هذه المحطات تعاونًا وثيقًا مع المرافق العامة، وهيئة الشبكة، والحكومة لضمان الامتثال للمعايير الفنية، ومعايير البيئة والسلامة، والاتفاقيات التعاقدية.

أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على نطاق المرافق هي الأكبر حجمًا بين جميع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. وعادةً ما تتكون من عاكسات مركزية عالية السعة، مما يضمن كفاءة إجمالية عالية وفعالية من حيث التكلفة. يتم رفع الطاقة المُخرَجة عبر المحولات للوصول إلى مستوى جهد نقطة توصيل الشبكة أو إلى جهد التيار المتردد المتوسط للمحطة. تُستخدم ما يُسمى بمحطات الجهد المتوسط، التي تدمج العاكسات والمحولات في حلول حاويات، بشكل متكرر لتسهيل التركيب والتركيب المعياري.

عادةً ما تُربط محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشبكة الجهد المتوسط أو العالي عبر معدات تحويل أو محطة فرعية داخلية تُركّز جميع مخرجات المحولات في وحدة تحكم مركزية. وغالبًا ما تُؤمّن هذه المحطات بأسوار وكاميرات مراقبة وأفراد أمن لتجنب أعمال التخريب والسرقة، وذلك حسب متطلبات الضمان. وتُدار صيانة وتشغيل الأصول من قِبل فرق خاصة، قد تكون موجودة في الموقع أو عن بُعد، ولكنها قادرة على مراقبة أداء محطة الطاقة الشمسية باستمرار، من بين مهام أخرى.

لماذا تختار نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

هناك العديد من الأسباب التي تدعو إلى التفكير في تركيب نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية:

• عندما لا يتوفر أي مصدر آخر للطاقة الكهربائية، أو حيث تكون تكلفة تركيب الطاقة الكهربائية التقليدية مرتفعة للغاية.
• عندما تكون مصادر الطاقة الكهربائية الأخرى غير موثوقة. على سبيل المثال، عندما يُشكّل انقطاع التيار الكهربائي مشكلة، يُمكن لنظام الطاقة الكهروضوئية أن يكون حلاًّ طوارئ فعالاً من حيث التكلفة.
• عندما يكون نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية هو الخيار الأكثر ملاءمةً وأمانًا. على سبيل المثال، تركيب أنظمة جهد منخفض مصابيح استشعار الحركة الشمسية في الحديقة أو توفير الإضاءة المجانية في مكان بعيد.

• عندما تتمكن من أن تصبح مكتفيًا ذاتيًا تمامًا باستخدام الطاقة الكهربائية الخاصة بك.
• عندما يكون هناك حافز مالي كافٍ من خلال تعريفة التغذية أو المدخرات في الكهرباء التي يتم شراؤها من مورد الكهرباء الخاص بك لتبرير الاستثمار.
• بمجرد التثبيت، يوفر نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية طاقة مجانية تقريبًا دون الإضرار بالبيئة.

ما الذي يجب البحث عنه عند اختيار الألواح الكهروضوئية؟

يشهد الطلب على الألواح الشمسية الكهروضوئية ارتفاعًا قياسيًا، مما يجعل أسعارها في متناول الجميع أكثر من أي وقت مضى. وهذا يجعل أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية عائدًا استثماريًا قويًا، حيث تُنتج معظم الألواح الشمسية المؤهلة طاقة كافية لتعويض تكلفة شرائها الأولية في أقل من نصف عمرها الافتراضي.

لكن ليست جميع ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية متساوية، وبشكل عام، لن تُنتج ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية الأرخص طاقةً بكفاءة ألواح الطاقة الشمسية الأحادية عالية الجودة. لتحقيق أفضل استثمار يناسب ميزانيتك، عليك موازنة الأداء طويل الأمد مع التكلفة الأولية لألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

دعوة إلى العمل

هل ترغب في استخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية التقليدية أم تجربة أحدث ألواحنا الشمسية أحادية اللون PERC بقوة 330 واط - 60 خلية و/أو أحادية اللون بقوة 400 واط - 72 خلية؟ تُعد الألواح الشمسية أحادية اللون المتميزة حلاً مثاليًا لأصحاب المنازل الذين يرغبون في زيادة استهلاك الطاقة من أسطح منازلهم أو توفير مساحة على السطح لتوسيع النظام مستقبلًا. للمزيد من التفاصيل، يُرجى النقر على الصورة أدناه.