انواع محطات توليد الكهرباء
هناك نوعين رئيسيين من المحطات الشمسيه:–
- المحطات المستقله ( Off Grid )
- المحطات المتصله بشبكة الكهرباء الحكوميه ( On Grid )
المحطات المستقلة ( Off Grid )
يتم الاعتماد علي طاقة الشمس بنسبه 100% لتوفير كل ما تحتاجه المنشاه من الكهرباء لانه لابديل اخر من امدادات الطاقه كما يتم تصميم المحطه بطريقه تضمن توفير كل الاحتياج علي مدار جميع فصول العام وينصح باللجوء لهذا النظام الذي يمكن عن طريقه الاستغناء عن اي بدائل من الطاقه اثناء الفترات الطويله من سوء الاحوال الجويه بما ان الدعم غير متوفر من الشبكه الحكوميه.
عند تصميم نظام المحطه يجب مراعاة توفير جميع المعلومات الاتيه:-
- الاحمال الكهربائيه اي جميع الاجهزه التي تعمل بالكهرباء وعددها
- مدة ساعات العمل لكل حمل من هذه الاحمال علي حدي
- الوقت النهاري والليلي لتشغيل الحمل
- الموقع الجغرافي للتنفيذ
- يوجد في مرحله تصميم المحطه برنامج علي الحاسوب يتم من خلاله تنسيق البيانات السابقه وحسابها بدقه لتحديد المكونات الرئيسيه للمحطه وهي اربعه:-
-
الالواح الشمسية
حيث يتم تحديد حجم وعدد الالواح وزاوية الميل طبقا لبرنامج حساب انتاجية الخلايا ومن الملحوظ ان البرنامج يراعي عند ادخال البيانات الموقع الجغرافي لتحديد كمية الاشعاع الشمسي السنوي المتوفره لذلك المكان .
-
الانفرتر
هنا لاعلاقه للانفرتر بموقع جغرافي او بقدرة الواح ولكن يتم تحديد حجم الانفرتر بمعرفة الحد الاقصي لجميع الاحمال عند تشغيلها فى نفس الوقت مع الاخذ في الاعتبار انه يكون من النوع الذي يعطي قدرة تماثل 3 اضعاف (Surge Power ) عند بداية تشغيل المواتير .
-
البطاريات
هناك برنامج لتصميم البطاريات يمكننا من الحصول علي معلومات دقيقه حول مدة طول النهار فى كل شهر فى كل مدينه ارتباطا باقصي انتاجية للواحد كيلو وات من الخلايا عن طريق رسم منحني للاحمال اليوميه يستخدم فيه برنامج الاتوكاد وبالتالي نحصل علي المطلوب من عدد وقدرة تخزين البطارية المناسب لاستخدامها فى المحطه.
-
منظم الشحن
هو الجهاز الذي يقوم بتنظيم الجهد الكهربائي الصادر من الخلايا قبل ان يصل الي بطاريات التخزين حتي يتم الحفاظ علي البطاريات والتاكد من اتمام عملية شحنها بطريقه امثل.
مزايا المحطات ( Off Grid )
- عندما تنقطع كهرباء الشبكه لاتتاثر المحطه بذلك.
- عندما لايتوفر امداد شبكات الكهرباء فى المناطق النائيه ولا يتوفر البديل او يرتفع سعره كالبنزين والديزل تكون هي الحل الامثل.
- عن طريقها يتم الاستغناء عن الكثير من البني التحتيه من تمديد كابلات ومحولات وابراج ضغط .
- لاحاجه الي التراخيص والتصاريح الحكوميه.
- خلال يوم واحد يمكن تنفيذ محطه صغيره وتشغيل احمال علي الكهرباء فهي بذلك تعد اسرع امداد طاقه.
سلبيات المحطات ( Off Grid )
- عند التحدث عن انظمة التبريد او التدفئه المركزيه او تشغيل المصانع فاننا نقف امام منظومه غير اقتصاديه لاتكفي لتوفير الطاقه لهذه الاحمال الكبيره.
- بما اننا نحتاج دائما الي توفير احتياطي استهلاك من الطاقه علي مدار العام يقوم بتغطية اسوء اشهر السطوع الشمسي فبالتالي يحدث فائض كهرباء فى بعض الشهور كمنتج ثانوي لايمكن الاستفاده منه .
- اننا نقوم بتصميم المحطات وفق معايير تراعي اسوء اشهر السطوع الشمسي لكننا لايمكن ان نتنبا بالاحداث المناخيه الكارثيه التي قد تؤدي لتوقف المحطه عن الانتاج لمدة تصل الي الاسبوع مثلا وبالرغم من انها ظروف جويه نادره الا انها عندما تواجهنا فانها تكون كارثيه حتما .
- يوجد خلال مايسمي بدورة الشحن والتفريغ للبطاريات هدر كبير للطاقه الكهربائيه يصل الي 30% هذا لمجرد شحن وتفريغ ليس له علاقه باستهلاك او كفاءة بالاضافه الي 5% فقد يتسبب فيه منظم الشحن و5% اخري يتسبب فيها الانفرتر وبذلك فان الفقد الاجمالي يصل الي 40% من الطاقه مقارنة بمحطات الاون جريد.
المحطات المتصلة بشبكة الكهرباء الحكومية ( On Grid )
يتم ربط محطة الطاقة الشمسيه بشبكة الكهرباء الحكومية وتصدير الفائض اليها اوبيعه بموجب عقد يتم الاتفاق علي بنوده مع شركة الكهرباء ويتم تصميم المحطة علي اساس يتيح لها انتاج اعلي عائد سنوي حتي ان زوايا ميل الالواح يتم ضبطها لتحقيق هذا الهدف بغض النظر عن اتزان الانتاج الكهربائي السنوي لذلك يبحث الكتير عن امكانية استغلال مثل هذه المحطات كمشروع استثماري يعود عليهم بالربح فضلا عن تحقيق الاكتفاء الذاتي وتجنب ازمات الطاقه.
تتوقف انتاجية المحطة علي عدد وكفاءة الالواح الشمسية المستخدمه وزاوية ميلها وعلي قدرة وكفاءة الانفرتر وكذلك الموقع الجغرافي .
كيفيه تصميم المحطات On Grid
- تقوم الخلايا الشمسيه بامتصاص وتجميع طاقة الشمس وانتاج تيار كهربائي مستمر (DC )
- هذا التيار المستمر ينتقل عبر الانفرتر فيقوم بتحويله الي تيار متردد ( AC ) 220 فولت
- يخرج التيار الكهربائي من الانفرتر الي الكابلات نهارا متدفقا الي الشبكه القوميه من خلال عداد الكهرباء التبادلي
مزايا المحطات ( On Grid )
- يمثل هذا النظام من المشروعات وفقا لدراسات الجدوي استثمارا مربحا علي المدي البعيد لذلك تقوم شركة الكهرباء عند التعاقد مع صاحب المحطة علي شراء كامل الطاقة التي تولدها الالواح لمده طويله علي عكس المشروعات الاخري التي تعاني من تقلبات السوق.
- لاتحتاج هذه المحطات الي بطاريات مما يقلل من تكاليف المحطة ومصاريف التشغيل والصيانه
- مقارنة بمحطات توليد الكهرباء التقليديه فان محطات الطاقه الفوتوضوئيه تقل بنسبة 90% عن تلك التكلفه كما انها لاتستهلك معها ماء اونفط او غاز ولا تحتاج الي اجور عاملين لتشغيل المحطة .
- بالنسبه للمنشات السكنيه اذا كان العميل يعاني من ارتفاع شديد فى فواتير الكهرباء ولا يوجد لديه ما يتوفر من مساحات تكفي لانشاء محطات تغطي احتياجه فحتي دخوله فى عملية التوفير من خلال انشاء محطه اقل من استهلاكه ستكون كفيله بتخفيف عبء تلك الفواتير مع مرور الوقت.
سلبيات المحطات ( On Grid )
- فى حالة انقطاع التيار الصادر عن الشبكه الحكومية فان المنشاه صاحبة المحطه المتصله بالشبكه تعاني من انقطاع التيار تلقائيا بالرغم من ان المحطه قد تكون لاتزال تقوم بالانتاج وذلك لوجود عاكس مربوط بالشبكه يفصل اوتوماتيكيا عند انقطاع التيار.