مع استمرار الطلب على الأنظمة التي تعمل بالطاقة الشمسية في الارتفاع كل عام في جميع أنحاء العالم ، فإن التقنيات التي تقف وراءها تتحسن أيضًا بمعدل مذهل ، وهذا يبشر بالخير لمستقبل الطاقة. ولكن بالنسبة لمعظم الناس ، فإن الافتقار إلى المعرفة حول كيفية الانتقال إلى الأنظمة التي تعمل بالطاقة الشمسية هو ما يمنعهم من تبني الطاقة الشمسية.
سوف نتعمق في الأنظمة الشمسية المتصلة بالشبكة وخارجها ، وننظر إلى ماهيتها ، وكيف تعمل ، وكيف تقارن مع بعضها البعض ، وجميع التفاصيل الأخرى التي ستكون مفيدة لأي شخص يتطلع إلى تركيب الطاقة الشمسية . لذا تابع حتى النهاية لمعرفة بعض النصائح التي ستساعدك على فهم الإعداد بالكامل بشكل أفضل.
نظام الطاقة الشمسية على الشبكة هو نظام مرتبط مباشرة بشبكة المرافق المحلية التي تستخدمها لاحتياجاتك اليومية. إنه النظام المستخدم لمعظم المنازل السكنية حول العالم. هذا يرجع إلى حقيقة أن المنازل مغطاة بالكامل في حالة وجود فائض في الإنتاج أو نقص في إنتاج الطاقة. في الأساس ، نظام On-Grid مرن ويعوض تباينات الطاقة دون تعريض أي شيء للخطر.
ميزة أخرى مميزة لهذا النظام هي أن أي طاقة زائدة تفوق احتياجاتك يتم تخزينها بعيدًا في الشبكة ، وهذا يمنحك فرصة لبناء رصيد يُسمح لك بصرفه في أي وقت من خلال عملية مريحة تسمى net- القياس.
مع هذا النظام ، ليست هناك حاجة لإضافة بطارية موفرة للطاقة باهظة الثمن إلى الإعداد بالكامل ، ويمكن أن يساعد ذلك في قطع استثمارك الأولي عندما يتعلق الأمر بإعداد نظام متصل بالشبكة في منزلك.
يعمل النظام الشمسي على الشبكة بطريقة مباشرة للغاية يسهل فهمها ، خاصة إذا كان لديك بعض المعرفة حول كيفية توزيع الطاقة على المنازل من شبكة الطاقة الرئيسية. فيما يلي تحليل مبسط لكيفية عمل ذلك.
تتدفق الكهرباء من الشبكة المتصلة بمنزل المستخدم ومن منزل المستخدم إلى الشبكة. هذه هي الميزة الخاصة التي تجعل هذا النظام مرنًا ومفيدًا للغاية من بين الأنظمة الموجودة.
الألواح الشمسية مثبتة على السطح من منزل المستخدم مرتبطة مباشرة بالشبكة. يقومون بتحويل الطاقة المباشرة من الشمس إلى طاقة كهربائية على شكل تيار مباشر.
يتم إرسال هذا التيار المباشر بعد ذلك إلى العاكس ، والذي يحول بعد ذلك التيار المستمر إلى تيار متردد يمكن استخدامه الآن لجميع الأخبار الكهربائية للمنزل. ثم يتم توجيه هذا التيار المتردد مرة أخرى إلى الشبكة ، حيث يتم استخدامه بعد ذلك لتزويد المنزل للاستخدام اليومي.
في الوقت نفسه ، يساعد العاكس في تنظيم مقدار الجهد الكهربائي الذي يتم توفيره للمنزل. وذلك لأن الطاقة التي يتم توفيرها قد تتجاوز احتياجات المنزل.
ثم يتم توجيه الطاقة من خلال صافي العداد ، حيث يتم تسجيل استهلاك الطاقة ، ويتم تزويد المستهلك بالفاتورة في نهاية الشهر.
العاكس: هذا هو ما يحول التيار المباشر الذي تنتجه الألواح الشمسية إلى تيار متناوب يمكنه الآن تشغيل الأشياء حول المنزل وخارجه. إنه أحد المكونات الضرورية اللازمة لجعل كل شيء يعمل على نظام الشبكة.
فصل صفيف DC: هذا شكل حرف eالتبديل الطارئ يستخدم لفصل الطاقة عن المنزل عندما يتعلق الأمر بإجراء الصيانة والإصلاحات. يقوم بفصل الطاقة مباشرة عن الألواح الشمسية حتى قبل أن يتم تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد ، وهذا يزيد من السلامة ، خاصة عند التعامل مع حالات الطوارئ.
مقياس الطاقة: يتم استخدام هذا بواسطة النظام للحفاظ على الارتباط بشبكة المرافق عن طريق قياس كمية الكهرباء التي تستخدمها من شبكة الطاقة. بهذه الطريقة ، يتم إعادة توجيه أي فائض من الطاقة المنتجة إلى الشبكة لاستخدامها في أماكن أخرى أو للتخزين لاستخدامها لاحقًا.
متحكم الشحن: هذا منظم شحن يستخدم للحفاظ على الجهد المناسب المستخدم في شحن بطارية النظام. هذا يساعد على منع البطاريات من الشحن الزائد لأن ذلك قد يفسدها ويؤدي إلى تدهورها.
هناك عدد من الفوائد التي يمكن أن يجنيها المرء من استخدام نظام On-Grid ، وهي تشمل ما يلي.
بدون فواتير كهرباء: عندما تكون لديك الألواح الشمسية متصلة بالشبكة ، فإنك ستدفع فقط مقابل فائض الكهرباء الذي ينتهي بك الأمر باستخدامه ، وهو أمر نادرًا ما يحدث. الفاتورة التي تم إنشاؤها في نهاية الشهر تخدم فقط الغرض من تحديد ما إذا كان الفائض قد تم تمريره أم لا. إذا كان استخدام الكهرباء أقل من الهدف المتوقع ، يتم إعادته إلى الشبكة.
سهل الصيانة: يعد التعامل مع الإصلاحات وغيرها من الأعمال المهمة على نظام متصل بالشبكة أسهل بكثير مقارنة بالأنظمة الأخرى. يحتوي على أقل عدد من الأجزاء الكهربائية ، والتركيب بسيط للغاية. كما أن عدم وجود أشياء مثل البطاريات يجعل الصيانة أمرًا سهلاً للغاية ويمكن لأي شخص لديه معرفة أساسية بالكهرباء التعامل معه.
التزامن السهل: يمكن مزامنة النظام على الشبكة مع أشكال أخرى من الكهرباء مثل المولدات التي تعمل بالديزل. يزيد هذا من الراحة حيث يمكنك التبديل بسلاسة إلى خيار الطاقة الاحتياطية عندما لا تعمل الطاقة الشمسية.
يحقق أرباح: يمكنك اختيار بيع فائض الكهرباء من خلال إمداد جيرانك بها مقابل تكلفة. يمكن أن يصبح هذا مصدرًا جيدًا جدًا للدخل السلبي حيث ستكسب المال دون أن تحرك ساكنًا.
تركيب فعال من حيث التكلفة: تكلفة إنشاء أي نظام شمسي ليست رخيصة. ومع ذلك ، بالمقارنة مع الأنظمة الأخرى ، فهي أرخص بكثير ، وتأتي مع فوائد كبيرة على المدى الطويل. وعندما تفكر في إمكانية جني الأموال منه ، يصبح استثمارًا مفيدًا.
على الرغم من سمعتها الجيدة ، إلا أن الأنظمة المتصلة بالشبكة لها قيودها الخاصة ، وأبرزها التي يجب أن تكون على دراية بها هي ما يلي.
يفتقرون إلى البطاريات: قد يكون نقص البطاريات الاحتياطية مفيدًا لتحقيق الفعالية من حيث التكلفة ، لكنه يزيد من عدم الموثوقية في المواقف التي لا توجد فيها أشعة الشمس الكافية لتوليد الكهرباء. بدون بطاريات التخزين ، قد تجد نفسك في الظلام لفترة طويلة جدًا.
هناك حوافز أقل للحفاظ على الطاقة: بطريقة ما ، في المواقف التي لا يتم فيها استخدام فائض الطاقة بشكل صحيح ، فإن كل شيء يضيع ، ويمكن أن يعود هذا لعضك عندما تتلاشى الشمس في نهاية المطاف في وقت ما عندما تتغير الفصول.
عند الحديث عن إعدادات خارج الشبكة ، فهذا يعني ببساطة أنك غير متصل بشكل مباشر بنظام طاقة الشبكة أو أي شركة مرافق قد تكون وراء إدارة الأنظمة الكهربائية في منطقتك.
هذا يختلف عن النظام الموجود على الشبكة لأنك مستقل. أنت تولد الكهرباء التي تحتاجها بطريقة مكتفية ذاتيا. ومع ذلك ، فإنه يفتقر إلى بعض الفوائد التي يتوقع المرء أن يجدها عند استخدام الأنظمة المتصلة بالشبكة. يتم إجبار أكبرها على الحصول على إعداد بطارية إضافي لتخزين أي طاقة زائدة يتم إنشاؤها. هذه تكلف الكثير وهي ضخمة جدًا ، الأمر الذي أدى إلى ثني الكثير من الناس عن استخدام الطاقة الشمسية.
يتم استهلاك الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية مباشرة في المنزل ، وأي فائض من الكهرباء يتم توجيهه إلى البطاريات لتخزينها لاستخدامها لاحقًا. هذا هو نوع الإعداد المخصص للمناطق النائية التي لا يمكن الوصول إليها من خلال شبكات الطاقة. هذا هو السبب في أنها تأتي مع آلية احتياطية تضمن نقع الطاقة وإنتاجها طوال العام ، بغض النظر عن مدى سوء الأحوال الجوية.
النظام خارج الشبكة غير متصل بأي نظام شبكي. يتم إرسال الكهرباء المنتجة مباشرة إلى البطاريات للتخزين ، ومن هذه النقطة ، يتم توفيرها للمنزل ، حيث يتم تشغيل جميع الأجهزة العامة. إنها شبكة اتصال معقدة للغاية تربط المنزل بأكمله بالكهرباء اللازمة.
عندما يصطدم ضوء الشمس باللوحة الشمسية ، يتم تحويل الطاقة إلى كهرباء وإرسالها مباشرة إلى البطاريات. هذا يضمن أن البطاريات يتم شحنها باستمرار كلما استمرت الكهرباء في التدفق. وبمجرد غروب الشمس ، يستمر المنزل في تلقي الكهرباء مباشرة من البطاريات ، ويستمر هذا طالما أن البطاريات بها طاقة.
هناك نوعان من المكونات المهمة التي يحتاجها نظام خارج الشبكة ليعمل كما هو مُصمم. كل هذه المكونات يجب أن تعمل مع بعضها البعض ، وهي تشمل ما يلي.
البنك البطارية: هذا نظام من البطاريات يتم توصيلها ببعضها البعض عن طريق شبكة أنيقة من الأسلاك ومتصلة بمورد طاقة كبير. تتمثل الوظيفة الرئيسية لبنك البطارية في تخزين الكهرباء الزائدة المتدهورة أثناء النهار لاستخدامها لاحقًا بمجرد غروب الشمس. هذا هو الجزء الوحيد من النظام غير المتصل بالشبكة الذي يجعل إعداده مكلفًا.
المراقب الشمسي المسؤول عن الطاقة الشمسية: هذا ينظم كيفية شحن بنك البطارية. الشيء الوحيد الذي يجب على المرء توخي الحذر بشأنه هو الشحن الزائد للبطاريات ، لأن ذلك يقلل من عمرها الافتراضي بسرعة. تضمن وحدة التحكم في الشحن الشمسي إيقاف الاتصال بمجرد وصول البطارية إلى سعة الشحن الخاصة بها.
العاكس خارج الشبكة: الغرض الرئيسي من العاكس هو تحويل التيار المباشر الذي يتم تسخيره بواسطة الألواح الشمسية إلى تيار متناوب يمكن استخدامه الآن بواسطة جميع المكونات الكهربائية في المنزل.
مفتاح فصل التيار المباشر: يتم تثبيت هذا بين العاكس خارج الشبكة وبنك البطارية ، ويتم استخدامه لإيقاف التيار بين جميع المكونات في أي لحظة لحالات الطوارئ. كما أنه مفيد جدًا للصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
مولد النسخ الاحتياطي: هذا اختياري في الحالات التي يكون فيها بنك البطارية تالفًا أو غير تالف. يعمل معظمهم بالديزل ، ولكن بالنسبة لمعظم الأشخاص الذين يقومون بإعداد أنظمة الطاقة الشمسية في منازلهم ، نادرًا ما يكون لديهم هذا لأنه يمثل تكلفة إضافية عندما تفكر في التكلفة البنوك البطارية هي.
يأتي النظام خارج الشبكة بمجموعته الخاصة من المزايا التي يمكن للمرء التعايش معها. تشمل بعض أبرزها ما يلي.
ذاتية الاستدامة: هناك استقلالية كاملة تأتي مع استخدام النظام خارج الشبكة. أنت لا تعتمد على الشبكة وهذا يعني أنك تتحكم في كل شيء ، من كيفية استهلاك الكهرباء وكيفية تخزينها. يمكنك الحصول على الكهرباء حتى في المواسم التي لا توجد فيها أشعة الشمس الكافية.
أنظف وأرخص: لكي تعمل معظم الأنظمة الأخرى ، فأنت تحتاج إلى خيار نسخ احتياطي ، وهذا يأتي في شكل مولدات تعمل بالديزل. هذه ليست ضارة بالبيئة فقط ولكنها مكلفة للغاية في الإعداد والتشغيل. من ناحية أخرى ، تعتبر الأنظمة خارج الشبكة رخيصة الإنشاء وتعتمد كليًا على الشمس ، أكثر مصادر الطاقة المتجددة.
عظيم للمناطق النائية: شبكات الكهرباء ليست منتشرة كما قد يعتقد الناس على الرغم من وجود الكهرباء لعدة قرون. هناك بعض المناطق التي لم يتم تغطيتها بشكل كافٍ لدعم أي شكل من أشكال الاتصال بالشبكة. هذا هو المكان الذي يكون فيه وجود نظام خارج الشبكة مفيدًا. كل ما تحتاجه لتشغيل الأشياء هو المعدات الأساسية مثل الألواح الشمسية وساعات سطوع الشمس الطويلة والبطاريات للتخزين ، وأنت على ما يرام.
آمن من انقطاع التيار الكهربائي: أنت مدير نفسك فيما يتعلق بأنظمة الطاقة المستقلة، حيث تتحكم بكل شيء بنفسك. لا توجد شركة كهرباء تقوم بتركيب عداد لتتبع استهلاكك لأغراض الفوترة. بمجرد إعداد النظام، لن تُفرض عليك أي رسوم إضافية. كل ما عليك فعله هو الاهتمام بالصيانة والإصلاحات عند الحاجة. لتحقيق استقلالية الطاقة، اطلع على اعثر على أفضل نظام شمسي خارج الشبكة في عام 2023.
تمامًا مثل أي نظام آخر ، فإن الإعداد خارج الشبكة له حدوده الخاصة التي قد تسبب لحظة من التفكير. تشمل هذه القيود ما يلي.
التكلفة العالية: يعد إنشاء نظام خارج الشبكة أمرًا مكلفًا للغاية عندما تضع في الاعتبار تكلفة شراء بنك البطاريات ، وهو أمر ضروري للغاية لكي يعمل النظام بأكمله بكفاءة. هذه التكلفة هي ما قد يجعل الكثير من الناس يتجنبون اتباع هذا الخيار.
نفايات الطاقة: أي فائض من الطاقة يتم إنتاجه عندما تقرر الشمس الخروج حقًا من المرجح أن تذهب سدى. يحدث هذا عندما تصل البطارية إلى سعتها قبل ذلك بكثير. هذا النوع من النفايات ليس جيدًا لأنه لا يمكن حتى أن يستخدمه أشخاص آخرون. ما لم تختر إضافة المزيد من بنوك البطاريات ، وهي تكلفة إضافية أخرى.
لا يمكن الاعتماد عليها في الأحوال الجوية السيئة: عندما يصبح الطقس بارداً لفترة طويلة جداً ، فإن النظام الشمسي خارج الشبكة سوف يتوقف عن العمل لفترة طويلة جداً ، وهذا يمكن أن يسبب لك الكثير من المشاكل إذا كان هذا هو الشيء الوحيد الذي تعتمد عليه لاحتياجاتك الكهربائية.
صيانة عالية: تتطلب البطاريات المستخدمة في النسخ الاحتياطي قدرًا كبيرًا من الاهتمام ، كما أنها تتميز بعمر افتراضي قصير جدًا. بدون أي صيانة مناسبة ، فإنها تتحلل بسرعة كبيرة ، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى توقف مشروع الألواح الشمسية إذا لم يكن لديك وسيلة أخرى لاستبدال البطاريات.
هناك نوع ثالث آخر من النظام الشمسي يجمع بين أفضل ميزات الأنظمة المتصلة بالشبكة وخارجها لإنشاء خيار يروق للأشخاص الذين قد يرغبون في الحصول على كلا النظامين ولكنهم يفتقرون إلى الأموال اللازمة لإعدادهما في نفس الوقت .
تجمع أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة بين الاتصال بالشبكة الكهربائية وبطاريات التخزين التي تُستخدم عادةً في الأنظمة غير المتصلة بالشبكة. باختصار، يمنحك هذا النظام تحكمًا كاملًا في كيفية توليد واستخدام الكهرباء، مما يتيح لك الاستفادة من مزايا كلا النظامين. لمزيد من المعلومات حول هذا النظام، يُرجى الاطلاع على دليل كامل للنظام الشمسي الهجين.
يعمل النظام الشمسي الهجين بنفس الطريقة التي تعمل بها الأنظمة الأخرى ولكن مع بعض التعديلات البسيطة التي تحدث اختلافات كبيرة. يولد الطاقة عن طريق امتصاص الطاقة من الشمس في شكل تيارات مباشرة. ثم يتم تحويل هذا إلى تيار متناوب ، ويتم نقله على الفور إلى الشبكة.
من الشبكة ، يتم توفير الطاقة للمنزل للاستخدام المباشر ، ويتم إرسال أي فائض من الكهرباء إلى البطاريات للتخزين. بمجرد امتلاء البطارية ، يتم إيقاف النقل وإعادة توجيهه مرة أخرى إلى الشبكة ، حيث يمكن استخدامه لأغراض أخرى أو إعادة توجيهه إلى مواقع أخرى متصلة بالشبكة.
هناك بعض الأشياء المفيدة التي يمكن للمرء الحصول عليها من التحول إلى نظام هجين ، ومن أبرزها ما يلي.
المرونة: لديك راحة في الاستفادة من كل من الأنظمة غير المتصلة بالشبكة والمرتبطة بالشبكة دون قيود أي منهما. يمكنك إعادة توجيه الطاقة مرة أخرى إلى الشبكة بمجرد امتلاء البطارية ، وهذا يحد من إهدار الطاقة ، وهذا يوفر التكلفة.
قابل للتوسيع: هناك مجال للتوسع في المستقبل لأنه قابل للتخصيص بدرجة كبيرة ويسمح لجميع أنواع التعديلات. إذا كنت تخطط لتوسيع حجم الممتلكات الخاصة بك ، فإن النظام الهجين هو أسهل طريقة لتغطية جميع الأجزاء الإضافية دون الحاجة إلى إنشاء أنظمة جديدة من الألف إلى الياء.
إدارة أفضل للطاقة: هناك إدارة طاقة أفضل في الأنظمة الهجينة حيث تستخدم بعضًا من أفضل المكونات لكل من الأنظمة المتصلة بالشبكة وغير المتصلة بالشبكة. هذا يجعله حلاً فعالاً من حيث التكلفة للأشخاص الذين يريدون حلاً موثوقًا للطاقة لا يؤدي إلى الهدر.
قد يكون النظام جيدًا ، إلا أنه يحتوي على بعض العيوب التي يجب على أي شخص يتطلع إلى إعدادها على ممتلكاته أن يبحث عنها. تشمل هذه العيوب ما يلي.
تكاليف تركيب عالية: يعد إعداد نظام هجين أعلى بكثير من كل من الأنظمة المتصلة بالشبكة وخارجها. إنه مماثل تقريبًا لإعداد كلا النظامين في نفس الوقت ، وهذا يتطلب استخدام مكونات متقدمة لا تأتي بثمن بخس.
تكلفة صيانة عالية: عملية التثبيت معقدة بالفعل من تلقاء نفسها ، وعندما تضع في الاعتبار الصيانة والإصلاحات التي قد تحتاجها على الطريق ، تجد نفسك تتعامل مع نظام معقد للغاية يتطلب أيديًا محترفة.
تأخذ مساحة كبيرة جدًا: يتطلب الإعداد مساحة كبيرة لاستيعاب جميع الأجزاء والمعدات اللازمة لتشغيل الأشياء. على رأس تركيب الألواح على السطح. تحتاج أيضًا إلى إعداد بطارية البنك والهياكل المهمة الأخرى. ينتهي هذا الأمر بتكلف الكثير من المال على المدى الطويل.
قد يتم تسخير الطاقة الشمسية من الشمس ، لكنها قوية وخطيرة مثل أي شكل آخر من أشكال الكهرباء ، ولهذا السبب ، هناك بعض تدابير السلامة التي يجب على الأشخاص الذين يتعاملون مع الألواح الشمسية الانتباه إليها عن كثب.
تحتاج إلى استخدام مربعات التوصيل التي توفر مبيتًا آمنًا للكتابة لتجنب أي حوادث صعق كهربائي قد تحدث. تحمي صناديق التوصيل الأسلاك من أي رطوبة وهذا يضمن عدم وجود مخاطر حريق تظهر بسبب قصر الدائرة.
عند القيام بالإعداد في منزلك ، تأكد من فصل الطاقة الرئيسية. تتضمن الأسلاك التعامل مع الأسلاك المكشوفة وفتح الدوائر ، وإذا تم ذلك أثناء تشغيل الطاقة ، فهناك الكثير من مخاطر الصعق بالكهرباء التي يمكن أن تحدث ، مما يؤدي إلى إصابات خطيرة لأولئك المعنيين.
تأكد من استخدام قطع غيار أصلية، بدءًا من الألواح الشمسية وصولًا إلى الأسلاك الداخلية. ولضمان السلامة، احرص على شراء جميع المواد من شركة واحدة. بهذه الطريقة، ستكون هناك مسؤولية في حال حدوث أي مشكلة. شراء المواد من مصادر متعددة قد يؤدي إلى مشاكل وخسائر مالية. إذا كنت ترغب في العثور على علامات تجارية موثوقة، فراجع... أفضل شركات الطاقة الشمسية في العالم.
تأكد من أن الإعداد بأكمله يحتوي على منظم يسهل الوصول إليه ويمكن إيقافه فورًا في الأحوال الجوية السيئة. تميل معظم الحوادث الكهربائية إلى الحدوث عندما يكون الطقس قاسيًا ، وفي بعض الأحيان ، قد يكون ترك الكهرباء قيد التشغيل ، حتى عندما يكون من الألواح الشمسية ، أمرًا خطيرًا.
خاتمة
تم تصميم أنظمة الألواح الشمسية المذكورة أعلاه لمعالجة الأخبار المختلفة في أماكن مختلفة. من الصعب إصدار حكم على الشخص الذي يعمل بشكل أفضل نظرًا لأن كل ذلك يعود إلى التفضيلات الشخصية والموقع الذي يتم فيه تثبيت الإعداد. لمزيد من المعلومات حول أنظمة الطاقة الشمسية وكيفية تصنيعها وكيفية عملها ، تحقق من موقعنا واطلب من فريق الخبراء لدينا الإجابة على جميع أسئلتك.
