محطات توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية

لطالما كانت الطاقه الشمسيه مصدرا نظيفا لا يفني للامداد بالكهرباء .

والجديد فى هذا النطاق ان تكلفة هذا الانتاج من خلال هذه الانظمه الكهروشمسيه اصبح فى متناول يد الطبقات المتوسطه. واصبح من المالوف امداد المناطق النائيه بالكهرباء حينما لا تتوفر مصادر الطاقه التقليديه بسبب عدم توفر البني التحتيه او وجود عقبات تحول دون انشاء المحولات ومد الكابلات علي مسافات شاسعه.

 حيث يمكن توفير كل ما تحتاجه المنشات السكنيه وشبكات الري والاناره من خلال الشمس والاستغناء تماما عن ما تمد به الحكومات من كهرباء قد تكون غير كافيه لاستهلاكاتها الاساسيه.

 كما يمكن بيع ما يفيض من ذلك الامداد الشمسي الي شركات انتاج وتوزيع الكهرباء.

 ولكن ينبغي ان نشير بداية الي ان تنفيذ مشروعات الطاقه الشمسيه ليست دائما ذات جدوي عمليه واقتصاديه علي جميع المستويات .

وكذلك يوجد العديد من النظم التي ينبغي المفاضله بينها من قبل الاستشاريين بناء علي مواقع التنفيذ وظروف المشاريع المختلفه حيث يتم استخدام العديد من التطبيقات والحسابات الخاصه بنظام الطاقه الشمسيه قبل الدخول فى اى دراسه متعمقه فقط لتحديد دراسة جدوي اقتصاديه تفيد بان حلول الطاقه الشمسيه هي الانسب ام لا.

مميزات محطات الطاقة الشمسية

 1-معلوم ان طاقة الشمس مصدر طبيعي يتجدد ولا يفني .

2- الخلايا الشمسيه سهلة الاستعمال ولاداعي لمعدات ثقيله او مهارات احترافيه.

3-الالواح الشمسيه قابله للتثبيت علي انواع مختلفه من الاسطح المنزليه فى نطاق من المشروعات الصغيره بخلاف طاقة الرياح التي تحتاج منشات ضخمه ومساحات  واسعه تغزوها الرياح.

4-تصلح للاماكن النائيه التي تفتقر لامدادت الكابلات وهي من افضل ما يمكن توليد الكهرباء من خلاله فى الجزر والجبال حتي فى الفضاء علي ظهر الاقمار الصناعيه.

5-لايوجد لدينا عبء صيانه يتطلب فنيين او قطع غيار بل القليل من التنظيف للحفاظ علي انتظام الكفاءه.

6-الشكل العام لالواح الطاقه الشمسيه مقبول وتقريبا غير ظاهر عندما يتم نصبه فوق الاسطح .

7-لاتتسبب المحطات في المنازل وغيرها فى اي انبعاثات ضاره بالبيئه او الانسان ولا يصدر عنها اى ضوضاء.

8-تمثل المحطات استثمار قد يجيده البعض في حال قدرته علي بيع الانتاج الي شركات توزيع الكهرباء.

9-يستطيع المستهلك تحقيق اكتفاءه الذاتي متجنبا أزمات الطاقة القادمه وزيادات اسعار الكهرباء الحاليه.

 

 العقبات التي تواجه محطات الطاقة الشمسية

 1-يتكلف انشاء تلك المحطات مبالغ ليست بالقليله وتكون هذه التكاليف عقبه فى طريق اولئك الذين يحصلون حاليا علي كهرباء مدعومه ويضعون رؤؤس اموالهم في البنوك فلا يستطيعون تقدير الحال في المستقبل عندما يتم رفع الدعم عن الكهرباء اوخفض قيمة الفوائد في البنوك او ظهور المزيد من ازمات الطاقه.

2-لاشك ان كفاءه الخلايا الشمسيه تقل فى انتاجها للكهرباء في الايام الممطره والغائمه لهذا نجد ان الشبكات الغير مرتبطه بمصدر الكهرباء الحكومي تحتاج لبطاريات تخزين تسعي مالايقل عن 3ايام حتي لايعاني المستهلك من انقطاع التيار خلال سؤ الاحوال الجويه.

3-تخزين الطاقه فى نظام البطاريات ذوتكلفه باهظه والعمر الافتراضي مقارنه بالسعر قليل  كما ان البطارية يتم شحنها نهاريا فقط.

4-بالنسبه للمصانع والشركات يتطلب الامر مساحات كبيه جدا لتركيب الواح النظام الشمسي حتي تظهر فعاليته في توفير الكهرباء.

 

معلومات تهمك

 العمر الافتراضي للمحطه:-

الالواح يصل عمرها الافتراضي الي 25 عام

الانفرتر يصل عمره الافتراضي من 5 الي 10 سنوات حسب الجوده

البطاريات من 2سنه الي 4  سنوات حسب النوع والجوده

 

المساحه المطلوبه لتركيب الالواح :-

نحتاج لكل كيلووات مساحه من 8 الي 10 متر مربع

 

العداد المزدوج Net Metering

في نظام محطات الطاقه الشمسيه المتصله بالشبكه الحكوميه يتم استعمال هذا العداد الذي يقوم بقراءة انتاج المحطة ثم يقوم بقراءة استهلاك العميل ليحدد الفرق اللازم سحبه او ضخه الي الشبكه الحكوميه وبهذا يكون صافي الفاتوره المقدمه للعميل بالموجب او السالب حسب انتاج محطته وحسب استهلاكه متمتعا بميزة عدم انقطاع الكهرباء عنه في حالة عدم تقديم محطته مايكفي استهلاكه.

 

تعريف الخلايا الشمسية

 يتم تصنيع الخلايا من خامات شبه موصله مثل السليكون حتي يكون لديها القدره علي امتصاص الضوء من الشمس لان السيليكون بطبيعته ماده لامعه جدا يتم استغلالها بطلاءها بماده مضاده للانعكاس فترتد الفوتونات المنبعثه من ذلك اللمعان والممتصه لذلك الضوء ويتم احتجازها داخل الخلايا ومنعها من الانعكاس مجددا ثم يتم وضع غطاء زجاجي لاحكام اغلاق الخليه الشمسيه حماية من العوامل الخارجية والخدش.

يتكون اللوح من مجموعه من الخلايا PV Cells متصله داخل اطار واحد وبينها مجموعه من اللحامات .

 

  انواع الخلايا الشمسية

 Mono crystalline Silicon

 هي سبائك مصنوعه من كريستالات السيليكون النقيه يتم تقطيعها الي شرائح ليست متلاصقه وهذا ما يجعلها الواح احاديه ذات مظهر متناسق ومميز وتعد من اغلي الانواع وتعطي كفاءه تصل من 18% الي 22% كما يصل عمرها الافتراضي الي 25 سنه

  • Poly crystalline Silicon

هنا تكون خلايا السيليكون عديده ذات مربعات متراصه تختلف في شكلها عن الخلايا الاحاديه حيث يعتبرها البعض ذات مظهر جمالي اقل من الخلايا الاحاديه مما يجعلها اقل ثمنا ولكنها فعليا لاتزيدفى كفائتها عن 17% وعمرها الافتراضي 25سنه

  • Thin Film

 يتميز هذا النوع من الخلايا بانسيابيته نتيجة خفة وزنه وقلة سمكه فهو شبيه بالرقاقه المرنه مما يجعله صالحا للعديد من الاستخدامات المتنقله علي الواجهات واسطح المركبات لانه ياخذ شكل السطح الذي نقوم بتثبيته عليه ولكن عيبه الاساسي انه اقل كفاءه من باقي الانواع حيث لايزيد عن 12% كفاءه وكذلك عمره الافتراضي يصل الي 15 عام فقط وهو الاغلي من بين الجميع اذا ما تم حساب العمر الافتراضي القصير مع قله الكفاءه فى معادله الثمن.

طرق توصيل الالواح الشمسية

يجب ان تكون جميع الالواح المستخدمه من نفس النوع والقدره للحفاظ علي الاداء الجيد لمصفوفة الالواح  وعند الوقوف علي الفوارق الفاصله مابين التوصيل علي التوالي Series والتوصيل علي التوازي Parallel فيما يحقق المصلحه الافضل فى انتاجية المحطه فان نوع التركيب مهما يكن لايؤثر علي الطاقه الاجماليه

1-عند التوصيل علي التوالي يتضاعف قيمة الجهد ويظل الامبير ثابت.

2-عند التوصيل علي التوازي يتضاعف الامبير ويظل قيمة الجهد ثابت.

  • اما ما يشكل الفرق ليس الامبير ولا قيمة الجهد انما الطاقه الاجمالية فعند توصيل 10 الواح 250 وات نحصل علي طاقه اجماليه 2500 وات سواء تم توصيلهم تواليا او توازيا او كلاهما معا.