الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء

الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء

الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء أو الالواح الشمسية الكهروضوئية تعتبر هي المكون الرئيسي في انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء التي تقوم بتوليد الكهرباء التي يتم تخزينها بعد ذلك في بطاريات الطاقة الشمسية بعد مرور التيار علي منظم الشحن.

وفي هذا الموضوع سنتحدث عن الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء من حيث اشكالها وأنواعها وكفاءاتها المختلفة لكي تتعرف أكثر كيف تختار الالواح الشمسية الأكثر ملائمة لك. ولاحظ اننا لن نتطرق الي نظرية عملها حيث اننا سنفرغ موضوع مخصوص للحديث عن كيفية عمل تكنولوجيا الطاقة الشمسية الفولتوضوئية ونظرية عملها. فتابعنا ….

 ما هي الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء ؟

 

 

الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء او ما يسمي ب PV solar panels او Module هي عبارة عن مجموعة من الخلايا الشمسية PV cells المتصلة مع بعضها في اطار واحد وموصلة بينها وبين بعضها توصيل متوالي او متوازي.
أما اذا تم تجميع مجموعة من الالواح الشمسية في اطار اكبر ففي هذه الحالة نسميها مصفوفة الواح شمسية او Solar Array كما هو موضح بالصورة.

واختصار PV هو اختصار كلمة PhotoVoltaic اي الكهروضوئية. وهذا المصطلح يعبر عن طريقة عمل الخلايا الموجودة داخل الالواح الشمسية حيث انها تقوم بتحويل الضوء الساقط عليها الي فرق جهد يؤدي لمرور تيار كهربي في الاسلاك.

 

أنواع الالواح الشمسية الكهروضوئية :

بالطبع وكما قلنا مسبقا فان الالواح الشمسية الكهروضوئية PV solar panels هي تعتبر أهم مكون من مكونات انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. لذلك فان العميل الذي يبحث عن تركيب نظام الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء يجب ان يعلم جيدا ان معرفة كيفية اختيار نوع الالواح الشمسية المناسب له هو أول ما يجب عليه معرفته وهو اكثر امر يجب ان يتأنى فيه جيدا.
فان اختيار الالواح الشمسية الاكثر كفاءة او الاغلي ثمنا ليس دائما هو الحل الأمثل فهناك عدة معايير يجب ان تضعها في حساباتك وهي التكلفة و كمية الطاقة الكهربية التي تحتاجها و المساحة المتوفرة لديك وكذلك الموقع الجغرافي ثم تبدأ في اختيار افضل الالواح الشمسية التي توفر لظروفك الكفاءة المطلوبة بأقل تكلفة.

تكنولوجيا الالواح الشمسية المنتشرة الآن تعتمد غالبا علي كريستالات السيلكون وهذه التقنية بدأت منذ ما يقرب من 50 عام وأول استخدام لها كان في الأقمار الصناعية والآن أعلي كفاءة يمكن الحصول عليها في افضل انواع الالواح الشمسية هي 21% .

وفي الحديث عن انواع الواح الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء فهناك متوفر في الاسواق ثلاثة انواع رئيسي

  1. الألواح الأحادية (Monocrystalline).
  2. الألواح الشمسية متعددة الكريستالات (Polycrystalline). 
  3. الواح مسحوق السيلكون الرقيقة (Thin Film Amorphous Silicon. Thin Film solar panels) فيلم رقيقة السيليكون غير المتبلور 

 

سنتحدث عن مميزات وعيوب كلا منها باختصار :

 

1- monocrystalline silicon solar panels 

أو ما يعرف بالألواح الأحادية وتستطيع ان تميزها بمظهرها المتناسق الذي يدل علي نقاء كريستالات السليكون المصنوعة منها الخلايا الشمسية المكونة لها. والخلايا المكونة للألواح الشمسية الاحادية عبارة عن سبائك سليكون تم تقطيعها الي شرائح. وتستطيع ان تري ان أحرف الخلايا ليست متلاصقة وهذا ما يعطي الالواح الشمسية الاحادية مظهرها المميز كما هو واضح بالصورة.

الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء من هذا النوع هي اغلي الانواع في ثمنها حيث انها مصنوعة من كريستالات السليكون النقية كما انها تعطي اعلي كفاءة والتي تتراوح ما بين 15 – 21 %

طبعا هذه الكفاءة العالية تجعلك تحتاج الي كمية اقل من الألواح الشمسية لتغطية نفس الكمية المطلوبة من الكهرباء.

كما انها تعمل بكفاءة اكبر من غيرها في حالة الضوء الخافت.

تأتي بضمان 20 سنة او أكثر وهذا يعني ارتفاع عمرها الافتراضي

ومن عيوبها ارتفاع ثمنها . 

 

2- polycrystalline silicon solar panels 

 



او ما يعرف بالألواح الشمسية متعددة الكريستالات وبالطبع الفرق بينها وبين الأحادية واضح جدا من حيث الشكل لو قمت بمقارنة الصورتين.
تكون فيها الخلايا الشمسية عبارة عن مربعات متراصة كما هو واضح.

تتميز بانخفاض ثمنها مقارنة بالألواح الشمسية الأحادية.
كفاءتها تتراوح ما بين 13-17%

عمرها الافتراضي كبير ايضا وتأتي بضمان 20 سنة او اكثر

وطبعا من الواضح ان انخفاض الكفاءة عن نظيرتها الاحادية يجعلك تحتاج الي مساحة اكبر للحصول علي نفس كمية الكهرباء.
كما ان لها عيب لا يهم الكثيرين ولكنه احيانا ما يأخذ في الاعتبار وهو ان مظهرها ليس جماليا كما في حالة المظهر الازرق الانسيابي الجميل للألواح الشمسية الاحادية.

 

3- thin film solar panels 

هذا النوع من الالواح الشمسية رقيق وانسيابي كما هو واضح بالصورة ويأخذ شكل السطح الذي يتم تثبيته عليه وله عدة انواع اعتمادا علي نوع السبيكة المصنوع منها ولسنا بصدد ذكر هذه الانواع. ولكن معظم التطويرات والأبحاث التي تجري حاليا تقوم علي التطوير في هذه النوع بالتحديد نظرا لأنه اسهل في التصنيع وكذلك له انسيابية ووزنه وسمكه قليل.

تتميز 

  1. بانسيابيتها الذي يجعلها صالحة للعديد من التطبيقات.
  2. مظهرها متناسق ويعطي مظهر جميل
  3. أرخص الانواع ثمنا وفي حالة الكميات الكبيرة تقل التكلفة جدا
  4. لا تتأثر كثيرا بالتغيرات المناخية والغيوم.

عيوبها 

  1. انها اقل الانواع كفاءة فكفاءتها قد لا تزيد عن  10 %
    وذلك بالطبع سيجعلك تحتاج لتغطية مساحة اكبر لتلبية احتياجك للكهرباء وهذا يجعلها غير ذات فاعلية في حالة المساحات المحدودة وخاصة للاستخدامات السكنية.
  2. وعمرها الافتراضي اقل من نظيرتها الاحادية والمتعددة.

 

بالطبع ليست هذه كل الأنواع فهناك انواع تتفرع من هذه الأنواع قيد التطوير قد تقرأ عنها كثيرا ولكننا نتحدث الآن عما هو موجود ومتاح بالفعل للمستهلك الآن.

بالطبع انت لديك سؤال الآن

ما هي أفضل الالواح الشمسية الكهروضوئية لتوليد الكهرباء ؟ 

  1. في الحقيقة ليست هناك اجابة سحرية علي هذا السؤال ولكن كي تجيب انت بنفسك علي هذا السؤال يجب ان تعلم اولا هذه الأشياء :
  2. ما هو احتياجك الشهري واليومي للكهرباء بالكيلو وات ؟( يمكنك قراءة موضوع تكلفة الطاقة الشمسية للمنازل لمعرفة ذلك )
  3. ما هي المساحة المتوفرة لديك لتركيب الألواح الشمسية ؟ ( فبالطبع كلما قلت المساحة ستحتاج الواح ذات كفاءة أعلي )
  4. ما هي شدة الاشعاع الشمسي في بلادك ؟ ( بالنسبة للمنطقة العربية لا خوف من ذلك )
  5. ما هي الجدوى الاقتصادية مقارنة بما تدفعه من فاتورة ألكهرباء

 

كل هذه العوامل تؤثر بالطبع في قرارك ولكن استطيع ان ابسط لك الأمر قليلا :

– في حالة الوحدات السكنية التي بها اكثر من شقة ومساحة السطح محدودة فلا بديل عن الالواح الشمسية الاحادية Monocrystalline
– في حالة وحدات سكنية بها شقة واحدة او اثنين او اذا كانت مساحة الاسطح كبيرة جدا وواسعة ف الالواح الشمسية المتعددة تصلح جدا لهذا الغرض Polycrystalline

– اما في حالة المساحات المفتوحة كوجود مساحة كبيرة حول المنزل او ان كان منزلا من طابق واحد كفيلا او شاليه او استراحة او حني مخيم في الصحراء فبالطبع الالواح الشمسية المرنة Thin film هي الانسب من الناحية الاقتصادية فالمساحة المتوفرة اكبر بكثير من المساحة المطلوبة لتلبية احتياجاتك للكهرباء.

 

ولكن عليك ان تأخذ في اعتبارك عدة أشياء وأنت تختار المنتج:

– اقراء الكفاءة ومعامل السماحية الحرارية.
– أقرأ جيدا عن الشركة المصنعة لهذا المنتج.
– تأكد من صلاحية عقد الضمان وانه لا يقل عن 20 سنة في حالة الالواح الشمسية الاحادية او المتعددة.

اقراء ايضاً

الطاقة الشمسية الفولتوضوئية للمنازل لتوليد الكهرباء ( Photovoltaic Systems )

 

الطاقة الشمسية الفولتوضوئية للمنازل لتوليد الكهرباء ( Photovoltaic Systems )

تطبيقات الطاقة الشمسية الضوئية في المنازل (الالواح الشمسية علي اسطح المنازل) 

اضغط على الصورة للتكبير

وهو نظام انتشر كثيرا في الآونة الأخيرة بعد ان تطور بشكل كبير كفاءة الالواح الشمسية وأيضا البطاريات الشمسية ويوجد منها العديد من الاشكال والأحجام ويوجد ايضا العديد من شركات الطاقة الشمسية التي توفرها في الشرق الاوسط.
وسنتعرف مبدئيا على تكلفة الحصول علي الطاقة اللازمة لمنزلك

سنتناول فى موضوعنا هذا الطاقة الشمسية فى الاستخدام المنزلى دون سائر التطبيقات والاستخدامات للطاقة الشمسية

اولا مكونات نظام توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية

ثانيا انواع انظمة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية

ومن الاستخدامات المنزلية

توليد الكهرباء للإنارة وتشغيل الاجهزة الكهربائية

تسخين المياه بواسطة السخانات الشمسية هو أحد أهم وأقدم استخدامات الطاقة الشمسية الحرارية والتي دخل عليها العديد من التطورات في العقد الأخير وهذه السخانات لها العديد من الانواع والأشكال والتطبيقات

السخانات الشمسية

اضغط على الصورة للتكبير

 

التدفئة أو التبريد باستخدام الطاقة الشمسية وهي تستخدم لتدفئة المنازل في الاماكن الباردة وأيضا يوجد انظمة للتبريد في الاماكن الساخنة ويوجد انظمة عديدة لهذا الاستخدام

تسخين أحواض السباحة يعتبر ايضا أحد استخدامات الطاقة الشمسية الحرارية.

تسخين أحواض السباحة

اضغط على الصورة للتكبير

تسحين اخواض السباحة بالطاقة الشمسية

اضغط على الصورة للتكبير

اولاً مكونات نظام توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية 

مكونات نظام توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية

اضغط على الصورة للتكبير

الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء ( أَََََضغط لقراءة المذيد ) 

 

انظمة الطاقة الشمسية الكهربائية 

انظمة الطاقة الشمسية الكهربائية تصمم بطرق مختلفة، يمكن حصرها بخمس طرق رئيسية ، وهي كالتالي:
  • النظام المباشر ( PV Direct ).
  • النظام المتصل بالشبكة ( Grid Tied System ).
  • النظام المنفصل عن الشبكة ( Off Grid ).
  • النظام المزدوج متصل ومنفصل ( Grid Tied With Battery Backup System ).
  • النظام الهجيني المتعدد ( Hybrid System ).
كل نظام له طرق ومواصفات مختلفة حتى الأجهزة المستخدمة ومنها الألواح تصمم مصنعيا ًلكي تعمل على أحد هذه الأنظمة.
 

النظام المباشر ( PV Direct ) 

النظام المباشر من مسماه هو نظام يعمل مباشرتاً من الالواح فلا يحتاج بطاريات ولا محول او منظم فقط توصيل الالواح الى الجهاز المراد تشغيله وهو فقط يعمل في النهار عند طلوع الشمس ويتوقف عمله عند غيابها والأجهزة التي تتصل بهذا النظام لابد ان تعمل على التيار المستمر ( DC  ). يستخدم هذا النظام غالبا لتشغيل مضخات المياه اثناء النهار لتعبئة الخزانات او لسقاية المحاصيل وهو مفيد جداً وتكلفته بسيطة.
 
الشكل التالي يوضح كيفية تصميم هذا النظام.

النظام المتصل بالشبكة ( Grid Tied System ) 

المحطات المتصلة بشبكة الكهرباء الحكومية On Grid 

  1. المحطات المتصلة On Grid هي أنظمة الشمسية تولد الكهرباء فقط عندما تكون منصلة بشبكة الكهرباء الحكومية

  2. محول التيار (الأنفرتر) في هذا النظام يفصل تلقائيا عند انقطاع التيار الكهربائي

  3. يتم ربط المحطة بشبكة الكهرباء و بيع فائض الطاقة المولدة من الخلايا الفوتوضوئية الي شركات توزيع الكهرباء القومية بموجب عقود طويلة المدي.

  4. يتم التصميم علي اساس اعلي عائد سنوي و تكون زاويا ميل الألواح علي هذا الأساس بصرف النظر عن اتزان انتاج الكهرباء علي مدار العام.

  5. المحطات المتصلة يمكن ان تكون مشروع استثماري بحت ليس له علاقة مباشرة باحتياجات المستثمر.

هو النظام المتصل بشبكة الكهرباء الخارجية القادمة من شركة الكهرباء , هذا النظام يستخدم غالبا في المنازل التي ترغب بتخفيض فاتورة الكهرباء ويستخدم كثيرا في دول العالم بل هو النظام الأكثر استخداما وهو مفيد خصوصا ان شركة الكهرباء في كثير من الدول عندما ينتج المستخدم كهرباء اثناء النهار فوق حاجته يستطيع ان يبيع الفائض على شركة الكهرباء او ان عداد المنزل يدور بالسالب مما يسمح استخدام كهرباء الشبكة ليلاً بدون تكلفة .

يحتاج هذا النظام بالإضافة الى الالواح محولات (Inverter) من نوع خاص تسمح بتزامن الموجات الكهربائية القادمة من المحول والقادمة من الشبكة , كذلك الالواح غير مقيدة كالأنظمة التي تعمل بالبطاريات فبإمكانها ان تكون بقوه عالية لهذا يوجد محولات والواح مخصصة للعمل وفق هذا النظام.

 كثير من شركات الكهرباء تفرض على مستخدمي هذا النظام ان يتم فصل التيار عن المنزل عندما تنقطع الكهرباء في الشبكة وذلك لسلامة عاملي صيانة الشبكة حتى لا يمر التيار القادم من المنازل الى أماكن الأعطال اثناء الصيانة.

 الشكل التالي يوضح كيفية تصميم هذا النظام.

المحطات المتصلة بشبكة الكهرباء الحكومية On Grid

 أسعار المحطة المتصلة بالشبكة – On Grid

الوصف: توريد و تركيب محطة شمسية منفصلة عن الشبكة , شامل الألواح الشمسية و هياكل التثبيت و محول التيار الثلاثي و الكابلات و التعاقد مع شركة التوزيع لبيع الأنتاج العداد
القدرة: 1 كيلو وات
السعر بالجنيه المصري: 15750 EGP
الضمان: 5 سنوات ضمان شامل علي النظام و 10 سنوات علي الخلايا

سعر الدولار الأن في السوق الموازية: 18.09 جنيه

 مميزات النظام المتصل بشبكة الكهرباء الحكومية

  • عائد مضمون علي الأستثمار في الدول التي لديها تعريفة تغذية مناسبة مع معدلات التضخم المحلية.
    يتم التعاقد مع صاحب المحطة علي شراء كامل الطاقة التي تولدها الألواح لمدد طويلة تصل الي 25 عام
    ذلك علي عكس اي مشروع استثماري اخر يخضع تسويقه لتقلبات السوق.
    يمكن بالتالي في مشروع المحطات المتصلة On Grid عمل دراسة جدوي دقيقة و واقعية لمدة طويلة تخضع للمعطيات المتوفرة دون اللجوء الي تخمينات بالنسبة الي المبيعات و التدفقات النقدية
  • لأ يوحد بطاريات ذات العمر الافتراضي القليل نسبيآ و هذا يقلل من تكاليف المحطة و المصاريف التشغيلية بالمقارنة مع المحطة المستقلة او الهجين
  • الكلفة التشغيلية لمحطات توليد الطاقة الفوتوضوئية تقل بـ90 % تقريبا عن الكلفة الباهظة لتشغيل محطات توليد الطاقة الكهربائية التقليدية.
    كون محطات الطاقة الفوتوضوئية لا تستهلك ماء ولا نفطا ولاغازا.
    في المحطات المتصلة الكبيرة تقتصر الكلفة التشغيلية على أجور العاملين و قيمة حق الأنتفاع لأرض المشروع.
    و في حالة المحطة المنزيلة تقتصر التكلفة التشغيلة علي رش الألواح بالماء لنظافتها
  • في المنازل التي يزيد الأستهلأك الشهري عن 500 كيلو وات ساعة و يخضع فيها المشترك الي شرائح استهلأكية مرتفعة القيمة يمكن تركيب محطة متصلة بالشبكة بنظام صافي الأستهلاك Net Metering يمكن من خلالها ان
    يحافظ المشترك على نفس معدل الاستهلاك الشهري، مع تحميل جزء منه على النظام الشمسي والباقي من شبكة الكهرباء الحكومية ،فيتم تخفيض الشريحة الاستهلاكية و التعريفة التي يخضع لها.
    فمثلأ مشترك يستهلك 1000 كيلو وات في الشهر و يدفع جنيه لكل كيلو وات تكون اجمالي الفاتورة 1000 جنيه.
    يمكن لهذا المشترك تنفيذ محطة متصلة بالشبكة بتكلفة 70 الف جنيه بقدرة 4 كيلو وات تنتج له 600 كيلو وات شهريا.
    هذا المشترك سوف يكون صافي استهلاكه الشهري 400 كيلو وات و يخضع لتعريفة مخفضة قدرها 30 قرش للكيو وات, و بالتالي فاتورته الجديدة بعد تركيب النظام سوف تصبح 120 جنيه فقط.

عيوب الأستثمار في المحطات المتصلة On Grid

  1. بما ان العاكس المربوط بالشبكة يفصل تلقائيا عند انقطاع التيار, فان هذا النظام يولد الطاقة فقط عند توافر تيار الشبكة و في حالة انقطاعه يصبح النظام متوقف و لا يوفر اي مصدر احتياطي للطاقة
  2. في بعض الدول يتم التعاقد مع صاحب المشروع علي اسعار ثابتة لبيع الكهرباء لمدة طويلة دون اي زيادة سنوية لتعويض فقدان العملة لقيمتها نتيجة التضخم.
    هذه المشكلة تظهر بوضوح في الدول التي تعاني من معدلات تضخم عالية.
    فمثلأ في مصر نسبة الضخم السنوية الي 12% مما يعني انه خلال 10 سنوات القيمة الحقيقية لعوائد المشروع سوف تكون 30% من القيمة الحالية.
    و هذا بخلاف الزيادة المستمرة في مصاريف التشغيل التي سوف تصل الي 300% من القيمة الحالية نتيجة التضحم المرتفع.
    و بوضع قيم التضخم المرتفعة علي برنامج دراسة الجدوي يمكن رؤية انه خلال 10 سنوات مصاريف تشغيل المشروع ممكن ان تكون اكبر من عوائد بيع الكهرباء لشركات التوزيع القومية
  3. انتاجية الألواح تقل مع مرور الوقت بنسبة تصل الي 0.6% في العام او حوالي 15% خلال 25 عام عمر افتراضي للمشروع.
    هذا يقلل عوائد المحطة مع مرور الوقت
  4. التطور السريع في تكنولوجيا الخلايا تضع المستثمر الحالي في وضع منافسة ضعيف مع المستثمر المستقبلي بعد سنوات معدودة.
    ذلك بخلاف التأكل السريع لقيمة الأصول الثابتة من عناصر نظام الخلايا نتيجة ظهور اجيال جديدة من المكونات الأكثر تطورا

النظام المنفصل عن الشبكة ( Off Grid )

المحطة المستقلة Off Grid

  1. المحطة المستقلة بعيدة تماما عن شبكة الكهرباء و لأ يوجد مصدر بديل للطاقة.

  2. يجب الأعتماد علي النظام الشمسي بنسبة 100% في توفير كل احتياجات الكهرباء.

  3. يتم تصميم المحطة علي اساس ضمان كل الاحتياح للكهرباء علي مدار كل فصول و ايام السنة.

  4. ينصح بعمل هذا النظام في الأستخدامات التي يمكن فيها الأستغناء عن جزء من الطاقة الكهربائية اثناء الفترات الطويلة من سوء الاحوال الجوية. حيث لا يوجد دعم من الشبكة.

  5. النظام الشمسي الأفضل في الكرافنات و المخيمات و انارة الشوارع و طلمبات المياه لأنظمة الري بالتنقيط

  6. زاوية ميل الألواح الشمسية يتم تنفيذها علي أساس تحقيق افضل توازن بين الأنتاج و الأستهلاك في الشتاء و الصيف

أسعار المحطة المنفصلة عن الشبكة لدينا بتاريخ اليوم 

تنفيذ: النصر للطاقة الشمسية
الوصف: توريد و تركيب محطة شمسية منفصلة عن الشبكة , شامل الألواح الشمسية و هياكل التثبيت و محول التيار و منظم الشحن و البطاريات الشمسية و الكابلات
القدرة: 1 كيلو وات
السعر بالجنيه المصري: 29850 EGP
الضمان: 5 سنوات ضمان شامل علي النظام و 10 سنوات علي الخلايا

سعر الدولار الأن في السوق الموازية: 18.09 جنيه

الشكل التالي يوضح كيفية تصميم هذا النظام.

 مميزات المحطة المستقلة 

  1. لآ تتأثر بانقطاع التيار الكهربائي في الشبكة العمومية,

  2. تصلح في المناطق النائية التي لا تصلها شبكة الكهرباء و يصعب فيها الحصول علي مصدر طاقة بديل مثل البنزين او الديزل

  3. التوفير في البنية التحية كتمديد كابلات الكهرباء و محولات الضغط

  4. لأ تحتاج الي اي تراخيص أو تصاريح حكومية

  5. يمكن تنفيذ المحطة المستقلة و توصيل الكهرباء لمشروع صغير خلال 24 ساعة, اما في المشاريع الكبيرة فمدة التنفيذ تعتمد علي قدرات الشركة المنفذة و لكن بصف عامة يمكن توصيل كهرباء لمبني كامل خلال اسبوع واحد فقط

عيوب المحطة المستقلة 

  1. من المسلم به عموما انه غير اقتصادي تركيب نظام مستقل كبير بما يكفي لتوفير الطاقة للأحمال الكبيرة مثل تكييف الهواء أو التدفئة المركزية أو المصانع.

  2. في معظم التطبيقات يلزم عمل بطاريات لتخزين الطاقة تفي باحتياجات الكهرباء لمدة يحددها العميل حسب استخدامه و احتياجاته, تكلفة هذه البطاريات كبيرة بالنسبة الي عمرها الأفتراضي.
    بالنسبة الي نظام طلمات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية فهي لآ تحتاج الي بطاريات تخزين و المضخة تعمل من الشروق حتي الغروب تلقائيا

  3. يلزم تنفيذ المحطة لتفي بكافة احتياجات الكهرباء في اسواء شهر سطوع شمسي من شهور السنة.
    بالتالي يحدث فائض كهرباء لا يمكن الأستفادة منه في باقي الشهور.
    في الدول العربية مثلأ الأنتاج الصيفي للألواح يزيد عن الأنتاج الشتوي بنسبة تصل الي 40% و هي نسبة معقولة.
    و يمكن علي اي حال الأستفادة من هذه الطاقة الزائدة باضافة بعض الأجهزة ذات الأستخدام الصيفي مثل المراوح او التكييفات.
    اما في دول شمال اوروبا مثلأ فهذه النقطة مشكلة كبيرة حيث نجد ان الأنتاج الصيفي للألواح يزيد عن الأنتاج الشتوي بنسبة تصل الي 250% , و ذلك بالأضافة الي الأحتياج الي انظمة تدفئة اثناء الشتاء.
    كل هذا يجعل اللجوء الي تنفيذ محطة شمسية مستقلة في تلك الدول امر في غاية الصعوبة و ذو تكلفة مرتفعة جدا مع وجود فائض متضخم للأنتاج الكهربائي اثناء الصيف ليس له اي استخدام او فائدة.
    في هذه الحالات من الأفضل تنفيذ محطة متصلة بالشبكة التي يمكن فيها بيع الفائض الصيفي الي شركات توزيع الكهرباء و استكمال الأحتياج الشتوي من الشبكة

  4. في حالة وجود طقس غائم لمدة تزيد عن المعايير التي تم علي اساسها التصميم يحدث قصور في انتاجية الخلايا.
    من الأفضل في الأستخدامات التي لا يمكن الأستغناء فيها نهائيا عن الكهرباء لأي فترة زمنيه عمل محطة هجين مع وجود مصدر بديل للطاقة مثل السولار.
    و ذلك بدل من عمل بنك بطاريات و عدد الواح شمسية متضخمة لتوفير الطاقة في الظروف الجوية النادرة الحدوث

  5. هناك فاقد كبير للطاقة الكهربائية يحدث اثناء دورة شحن و تفريغ البطاريات.
    هذا الفاقد يصل الي 30% لمجرد شحن و تفريغ البطاريات و ذلك بالأضافة الي حوالي 5% فاقد في منظم الشحن و 5% فاقد في الأنفرتر. و بذلك يصل اجمالي الفاقد الي حوالي 40% من الطاقة التي تم توليدها بواسطة الألواح.
    بالمقارنة في النظام الشمسي المتصل بالشبكة لآ يوجد بطاريات أو منظم شحن فيقتصر الفاقد علي ألأنفرتر و الكابلات ليصل الي 5% فقط

أسئلة شائعة عن المحطة المستقلة  Off Grid 

كل استخدامي اثناء النهار لماذا احتاج لبطاريات؟ 
الكهرباء التي يتم توليدها بواسطة الألواح غير مستقرة اثناء النهار و بالتالي تحتاج الي موازنة النظام Balance of System. فيتم تخزين في بطاريات ما لأ يقل عن 30% من الأحتياج النهاري للطاقة و استخدام هذا المخزون اثناء فترات الغيوم و ضعف اشعة الشمس.

ما حجم البطاريات المطلوب؟ 

القدرة التخزينية للبطاريات تعتمد علي اوقات تشغيل الأحمال الكهربائية. فمثلأ لو كان المشروع عبارة عن انارة شوارع أو مزرعة للدواجن و كل الأحمال في الليل سوف تجد ان كل كيلو وات الواح شمسية قد تحتاج الي 8 بطاريات 12 فولت 200 امبير. اما إذا كان المشروع عبارة عن كرفان لمكتب يستخدم في النهار فقط و يحتوي علي مراوح و كمبيوتر و طابعة, سوف نجد ان الكيلو وات ألواح شمسية يحتاج الي عدد 2 بطارية 200 امبير فقط.
و بصفة عامة للأستخدامات المنزلية التقليدية لكل كيلو وات ألواح شمسية نحتاج الي 4 بطاريات 12 فولت 200 امبير, و هذه هي السعة التي يتم علي اساسها وضع الأسعار المبدئية للنظم المستقلة في شركتنا

اين يتم وضع الانفرتر ؟ 

يجب وضع الانفرتر و البطاريات في مكان مغلق جيد التهوية و بعيد عن اشعة الشمس المباشرة و الأتربة و الأمطار
لان الانفرتر جهاز إلكتروني حساس مثل الكمبيوتر و التليفون المحمول. و ببساطة المكان المناسب لترك الكمبيرتر او تليفونك المحمول لمدة عام هو مكان مناسب ايضأ لوضع الأنفرتر.
فلا يمكن مثلا ان تترك تليفون محمول لمدة عام في الهواء الطلق علي سطح دون ان يتلف.
كما لأ يمكن ترك  كمبيوتر يعمل و هو داخل علبة صاج دون تهوية, لأن ذلك سوف يتسبب في ارتفاع كبير لدرجة الحرارة

ما هي افضل مسافة بين الانفرتر و البطاريات؟ 

يجب ان يوضع الانفرتر قريب جدا من البطاريات علي مسافة لأ تزيد عن 3 متر, لان جهد بنك البطاريات عادة لأ يزيد عن 48 فولت , و زيادة هذه المسافة تتسبب في فاقد كبير للكهرباء و مقطع سلك كبير

ما هي المساحة المطلوبة للألواح الشمسية؟ 

  1. هيكل علي شكل مظلة: 6.6 متر مسطح لكل كيلو وات الواح

  2. شاسيهات منفصلة علي الأرض: 14 متر مسطح لكل كيلو وات الواح

     

ما هي اقل قدرة استطيع تركيبها؟ 

لأ يوجد حد ادني و يتم حساب احتياجاتك
و لكن بصفة عامة الانفرتر الصغير سعره غالي بالنسبة الي قدرته الصغيرة, كما ان هناك تكاليف ثابتة تتعلق بالنقل مصاريف التركيب, مما يجعل اي محطة شمسية بقدرة اقل من 2 كيلو وات ساعة مرتفعة التكاليف بالنسبة الي قدرتها الصغيرة.

النظام المزدوج متصل ومنفصل (Grid Tied With Battery Backup System)

هو النظام المزدوج متصل ومنفصل عن شبكة الكهرباء الخارجية القادمة من شركة الكهرباء، من مسماه هو نظام يجمع بين خصائص المتصل والمنفصل وهو أفضل الأنظمة وذلك لقدرته على الاستقلالية عن شركة الكهرباء وبنفس الوقت يستطيع ان يبيع الكهرباء الزائدة على شركة الكهرباء او تخزينها لاستخدامها عند انفصال الشبكة.
هذا النظام يحتوي على جميع العناصر والمواصفات الموجودة في النظام المتصل والمنفصل.
الشكل التالي يوضح كيفية تصميم هذا النظام.
النظام الهجيني المتعدد ( Hybrid System ).
هذا النظام يستخدم طريقتين او أكثر من الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء بالإضافة الى الألواح يستخدم توربينات الهواء او توربينات المياه.
من أكثر الأنظمة فعالية إذا توفرت هذه العناصر وهذ النوع غالبا يستخدم بشكل ضخم وصناعي او من قبل شركات الكهرباء ويمكن ان يصمم مثله على شكل مصغر هذا النظام يتطلب مضاعفة منظمات الشحن وكذلك له محولات خاصة تعمل وفق هذا النظام.
الشكل التالي يوضح كيفية تصميم هذا النظام.