دراسة جدوى مشروع الطاقة الشمسية للمنازل

أفضل شركة سعودية رسمية لها مقرات بالرياض وجدة، معتمدة من الجهات الرسمية لإعداد دراسات الجدوى، أسعارهم منطقية مقارنة بالمكاتب الأخرى:

الشركة الرسمية الأولى 👇 تواصل مع الشركة مباشرة بالضغط هنا

الشركة الثانية 👇 تواصل مباشرة بالضغط هنا

دراسة جدوى مشروع الطاقة الشمسية للمنازل

نقدم لكم دراسة جدوى مشروع الطاقة الشمسية للمنازل، مما لا شك فيه أن الكهرباء من العوامل الأساسية التي تقوم عليها حياتنا وتمكننا من التواصل مع العالم الخارجي كما أنها تستطيع أن تلبي لنا جميع الاحتياجات التي نريدها داخل المنزل ومع تقدم الزمن اكتشف العلماء أنه يوجد طرق عديدة لتوليد الطاقة الكهربائية بصورة متجددة ومن أهم هذه الطرق هي فكرة مشروع الطاقة الشمسية وأصبحت الطاقة الشمسية ركيزة أساسية لبعض الدول تستخدمها في توليد الطاقة بل وقد وصل الأمر إلى استخدام المصانع لهذه الطريقة لتوليد الطاقة اللازمة.

بل وصل الأمر إلى استخدام المنازل لهذه الطريقة وأصبحوا يستخدمون هذه الطريقة لتوليد الطاقة لتلبي احتياجات المنزل الخاصة بنا.

لذلك قمنا هنا بعمل موضوع  الطاقة الشمسية في السعودية 2030 وستجد هنا كل المعلومات التي قد تحتاج إليها في حال قد فكرت في تصميم هذا المشروع.

دراسة جدوى لمشروع توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية

تعد دراسة جدوى مشروع الطاقة الشمسية من المتطلبات الضرورية التي يجب أن يقوم بها الإنسان لكي يستطيع تنفيذ مشروع الطاقة الشمسية حيث أن هذا المشروع يلزمه دراسة جدوي دقيقة.

يتطلب هذا المشروع بعض المستلزمات الضرورية والتي تلزم لتوليد الطاقة الشمسية مثل طاقة شمسية لتشغيل مكيف:

أولا-  هي طاقة شمسية، حيث تعد العنصر الأساسي لهذا المشروع، حيث أن طاقتها هي من تشغيل المشروع.

ثانيا- الألواح الشمسية وتوجد الألواح الشمسية من خلال نوعين أساسين وهما الألواح الأحادية والتي تعرف باسم “مونو”، ويتميز بأنه يعمل بقدرة أكبر في الأماكن التي تكون باردة.

أما النوع الثاني هي الألواح متعددة الكريستالات، والتي تتميز بأنها تعمل بقدرة أكبر في الأماكن التي تكون فيها الحرارة مرتفعة، لذلك فإن في بلادنا العربية يتم الاعتماد على هذا النوع.

ثالثا-  البطاريات الخاصة بالطاقة الشمسية يحتاج المشروع إلى عدد من بطاريات الطاقة الشمسية، والتي تتلخص استخدامات الطاقة الشمسية ووظيفتها في تخزين الطاقة الشمسية في فترة النهار، وذلك لاستخدامها في فترة الليل ويوجد منها عددا من الأنواع, ومنها:

• بطاريات الرصاص المفتوحة: يعتبر هذا النوع من البطاريات من الأنواع التي تستخدم بكثرة بالنسبة لهذا المشروع، ولكنه يتم تغيير السائل الذي يوجد بها من فتره لأخرى.
• بطاريات الرصاص العازلة للماء: يعتبر هذا النوع من البطاريات يشبه إلى حد كبير بطاريات الرصاص، ولكنه يختلف بأنه لا يحتاج الى تغيير السائل.

وتتميز هذه الأنواع بأنها ذات جودة جيدة بالإضافة إلى السعر المناسب، كما أنها طويلة بالنسبة لعمرها الافتراضي، كما أنها لا تتطلب صيانة كبيرة، كما أنها تعتمد على تيار ضعيف لكي تشحن، بالإضافة إلى مقاومتها للحرارة.

ربما تفيدك قراءة: بالتفاصيل تكلفة إنشاء ورشة رخام ومتطلباته

• بطاريات النيكل والكادميوم وكذلك هيدريد المعادن: يتسم هذان النوعان من البطاريات بأنها ذات قدرات صغيرة، بالإضافة إلى أشكالها المختلفة، كما أنها أصغر من بطاريات الرصاص، ولكنها ذات مساوئ خاصة بفراغ شحنها بشكل تلقائي.
• بطاريات الليثيوم: تعتبر من الأنواع المستخدمة في مشاريع الطاقة الشمسية، حيث تعتبر من البطاريات التي تستخدم بكثرة في الأجهزة الدقيقة مثل الهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية، وتتميز بأنها سريعة في الشحن.

إن تكلفة مشروع الطاقة الشمسية تختلف باختلاف الاأوات التي يتم استخدامها بالإضافة إلى عدد الألواح والبطاريات التي يتم شراؤها، ويتوقف تكلفة مشروع الطاقة الشمسية على المساحة التي يمكن عمل مشروع عليها، وكذلك الطاقة المطلوبة، بالطبع تختلف احتياجات المنزل عن المصنع.

حيث أن الألواح الشمسية من الممكن أن تكلف الواحد 130 دولار وذلك توليد 250 وات بالإضافة إلى أسعار البطاريات حيث أنها تعتبر من مشروعات مربحة.

العمالة اللازمة لهذا المشروع:

لا يتطلب المشروع عمالة مستديمة، ولكن يجب الاستعانة بشركه أو مهندسين متخصصين في تركيب الألواح الشمسية وكذلك البطاريات الشمسية وغيرها من احتياجات المشروع، وهذه العمالة تتكلف المال، لذلك يجب البحث عن أفضل عمالة بأسعار منخفضة.

التسويق لمشروع الطاقة الشمسية:

يعد مشروع الطاقة الشمسية من المشاريع التي لا تحتاج إلى تسويق كبير، حيث أنه مشروع مفيد جدا بالنسبة لكثير من الناس، أما عن اهمية الطاقة الشمسية فيمكن إنتاج الكهرباء والبحث عن مصنع أو شركة ترغب في العمل بواسطة الطاقة النظيفة لشراء هذه الطاقة، بالإضافة إلى إمكانية التعامل مع حكومة دولتك لتوريد إليها طاقة متجددة.

كما يمكن عمل عروض تنافسية مع الكهرباء التي يتم إنتاجها من قبل الوقود، حتى تستطيع جذب عدد كبير من الناس، وخاصة الجيران إذا كان هذا المشروع فوق منزلك، مما يجعل الفائدة مضاعفة.

حساب الأرباح من هذا المشروع:

يجب أن يقوم صاحب المشروع بعمل دراسة الجدوى الإقتصادية لمحطة طاقة شمسية بحساب التكاليف اللازمة لهذا المشروع، وذلك من خلال حساب عدد الألواح التي قام بشرائها وعدد البطاريات، ثم الحساب الدقيق لكمية الوات التي تم إنتاجها، والبحث عن شركة أو مصنع لشراء هذه الطاقة بأسعار عالية.

ولأن هذا المشروع يعتبر مشروع ناجح وبعد بيع هذه الطاقة من خلال اتفاقيات مسبقه، يتم حساب الأرباح المتوقعة من خلال طرح التكاليف من الناتج العام من المشروع، وإذا كان الناتج أكبر فذلك دليل على نجاح المشروع، أما إذا كان العكس، فيجب مراجعة هذا المشروع مرة أخرى من خلال التعديل في دراسة جدوى مشروع خلايا الطاقة الشمسية.

تكلفة الطاقة الشمسية للمنازل

حينما نقول طاقة شمسية فهذا يعني كل التطبيقات المستخدمة لتحويل هذه الطاقة إلى طاقة تولد الكهرباء وتحل بديلاً عنه في تغذية مستلزمات الحاجات اليومية، من فوائد الطاقة الشمسية انها شكل من أشكال الطاقة المتجددة والنظيفة، وهذا ما جعلها تكسب صفة الأمان البيئي كونها لا تلوث الجو كما أنّ التقنيات التي تستخدم فيها تعدّ بسيطة مقارنة مع مصادر طاقة أخرى، وتساعد هذه الطاقة على تدفئة المنازل وتسخين المياه كما بالإمكان الاستفادة منها في تشغيل الأجهزة الكهربائية البسيطة عن طريق استخدام مضخات المياه بالطاقة الشمسية.

اسعار الطاقة الشمسية فى السعوية تتراوح قدرة اللوح الواحد الإنتاجية بين 100 و 350 وات، أما الألواح الأكثر استخداماً فهي التي تنتج الـ 250 وات، أما سعر اللوح ذات قدرة 250 وات ومن نوع متعدد الكريستالات فيتراوح بين الـ130 دولار و200 دولار لكل لوح شمسي إلاّ أنّ السعر قد يتفاوت ويتبدل بحسب معايير أخرى ومنها نذكر اسم الشركة المنتجة التي تعمل على تمويل مشاريع، وجودة الألواح وحتى أيضاً شروط الضمان.

وتعتبر افضل مشروع تجاري ناجح؛ لأن  4 ألواح مجتمعة يمكنها أن تولد واحد كيلو وات، لذا فإنّ تكلفة واحد كيلو وات تتراوح بين 520 دولار و 800 دولار.

أما تكلفة الوات الواحد من الكهرباء في الطاقة الشمسية فهو تقريباً 1.6 دولار وهذا الرقم يتناقص مع التطور المستمر الذي يحدث في هذا المجال، في حين تكلفة الطاقة الشمسية لشقة عادية فهي 200 كيلو وات أي تقريباً 2400 دولار، والجدير ذكره أنّ هذه التكلفة ليست بسيطة إلاّ أنّها تدوم لمدة 20 سنة، أي انك كشخص لن تدفع فاتورة الكهرباء لمدة 20 سنة.

إضافة إلى كون اسعار تجهيزات الطاقة الشمسية قد انخفضت من 6000 دولار إلى 1500 دولار.

كيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل

تعد الطاقة الشمسية أكثر مصادر الطاقة المتجددة وفرة، حيث يصيب الأرض في كل لحظة أكثر من 173 ألف تيرا واط.

التوجه العالمي نحو مصادر الطاقة البديلة زاد من الاعتماد على الألواح الشمسية كمصدر للطاقة.

تتكون الألواح الشمسية من خلايا ضوئية تحول ضوء الشمس الساقط عليها إلى تيار كهربائي مستمر، هذه الطاقة ترسل إلى بطاريات شحن تخزنها.

الأجهزة المنزلية تعمل بالتيار المتردد، ولذا يضم النظام محولاً للتيار يحول ما أنتجته الألواح الشمسية من تيار مباشر إلى تيار متردد.

وفي حالة امتلأت البطارية بالطاقة، تغلق قطعة تعرف بمنظم الشحن، منعاً لتلف البطارية ويذهب المتبقي من أشعة الشمس دون أن يستغل.

تعتمد آلية وكيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل على تحويل ذرات الفوتون القادمة من ضوء الشمس إلى طاقة يمكن للإنسان الاستفادة منها، يمكن للخلايا الشمسية امتصاص الفوتونات عن طريق إسقاطها على سطح كريستال عاكس، فعندما ترتطم ذرات الفوتون بالسطح العاكس يتحول على شحنة كهربائية أي بمعنى أدّق أن الفوتون يحرر جزيئات الإلكترونات منه.

وبالتالي تذهب هذه الإلكترونات لتقوم بشحن المدخرات “البطاريات” التي بدورها عندما تمتلئ ترسل إشارة إلى الألواح الزجاجية بأن تقف عن العمل كي لا تحدث زيادة في شحنة البطاريات وبالتالي تعطلها بسرعة، ثم تقوم المحولات بتحويل طاقة البطاريات إلى تيار كهربائي متناوب يتناسب مع أجهزة المنزل لذلك يجب عمل دراسة جدوى مشروع لضمان نجاح هذا المشروع.

ربما تفيدك قراءة: أفضل أنواع الرخام التركي الابيض

بعض الدول توفر نظاماً آخر يعرف بالنظام المزدوج أو العمومي، هذا النظام يستغني عن البطارية ومنظم الشحن ويوصل النظام في المنزل بشبكة الكهرباء العمومية، ليرسل إليها الفائض من الكهرباء، بمعنى آخر يصبح صاحب المنزل وكأنه يبيع الفائض من الطاقة التي أنتجها منزله لمصلحة الكهرباء.

هذا النوع من الأنظمة يتطلب عدادات خاصة وأنظمة تشغيل خاصة في مصالح الكهرباء لا تزال معظم الدول العربية لا توفرها.

تركيب الطاقة الشمسية للمنازل

تركيب الطاقة الشمسية للمنازل عن طريق تثبيت ألواح طاقة شمسية على يد فنى كفء من أفضل شركة يتم الاستفادة من طاقة الشمس وتحويلها إلى قوة كهربية أو حرارية لتشغيل الأجهزة في المنزل، الإنارة، تسخين المياه.

مكونات تركيب الطاقة الشمسية هي:

• الألواح الشمسية.
• إطار التثبيت: يتم تثبيت الألواح الشمسية عليه وبه يتم تحديد المساحة والمكان وزاوية الميل حسب وضع المنزل وموقعه.
• منظم الشحن: ومهمته تنظيم الجهد والتيار الداخل إلى البطارية.
• البطاريات: لتخزين الطاقة المتولدة.
• محول التيار: تحويل التيار من مستمر إلى متردد ليناسب الأجهزة.

أنظمة توصيل الطاقة الشمسية للمنازل:

النظام الفردي: نظام غير متصل بشبكة الكهرباء العمومية وهنا نحتاج إلى بطاريات لتخزين الطاقة الكهربية الزائدة.

يعمل هذا النظام في منزل يوجد به كهرباء على الخط الأرضي، أو بدائرة كهربية بسيطة ليعمل اوتوماتيكيا في حالات انقطاع التيار الكهربي.

النظام المزدوج: نظام متصل بشبكة الكهرباء العمومية وتكون الكهرباء في اتجاهين: إلى المنزل. خارجة من المنزل إلى شبكة الكهرباء العامة.

وفى هذا النظام يمكن الاستفادة من النظام لأقصى مدى، مثل استغلال الطاقة الزائدة في إنارة وتشغيل اجهزة في مبنى آخر، بمعنى يمكن للفرد بيعها إلى آخر.

ربما تفيدك قراءة: أهم خطوات استيراد الرخام الصناعي

حساب الطاقة الشمسية للمنازل

حساب كمية الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلات التالية:

العدد× قدرة الجهاز× ساعات العمل

مثال:

• 3 لمبات × 5 وات × 6 ساعات = 90 وات
• 1 تلفاز × 80 وات × 6 ساعات = 480 وات
• 1 ريسيفر × 20 وات × 6 ساعات = 120 وات
• نجمع 90 + 480 +120 = 690 وات في اليوم
• إذن إجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم هي 690 وات.

بطبيعة الحال يوجد فاقد أثناء تركيب أي منظومة كهربائية، والفاقد قد يصل إلى 30% بسبب التوصيل و جودة الاسلاك ومقاومة البطاريات المستخدمة وكذلك كفاءة الألواح الشمسية، وعليه فإنه يجب اضافة هذا الفاقد لإجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلة التالية:

إجمالي الطاقة المرادة= إجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم × 1.3 ولتطبيقها على مثالنا, فإن الطاقة المراد توليدها = 690×1.3 = 897 وات

لمعرفة طاقة الألواح الشمسية يجب قسمة الطاقة المراد توليدها على معدل الإشعاع الشمسي في اليوم للمنطقة التي سيتم تركيب الألواح فيها، فمثلا صنعاء يساوي معدل الاشعاع الشمسي فيها إلى 6.3 وهو من أعلى النسب في العالم.

إذا طاقة الألواح اللازمة = 897 ÷ 6.3 = 142.38 وات.

عدد الألواح = طاقة الألواح اللازمة ÷ قدرة اللوح الذي نريد شراءه،

فمثلا إذا أردنا شراء ألواح 100 وات, فإن عدد الألواح الشمسية = 142.38÷100 = 1.42 يساوي تقريبا 2 ألواح ل 100وات أو لوح ل 150 وات.

سعة البطاريات (أمبير)= (الطاقة المراد توليدها × عدد الأيام المغيمة) (التي سينقطع فيها شحن الألواح) 1.3 × (ضروري ابقاء 30% من سعة البطاريات للحفاظ عليها) }÷ الفولتية

فمثلا سعة البطاريات في مثالنا السابق على افتراض أن فولتية النظام 12 فولت = (897× 2 ” افتراض أن الغيوم ستكون لمدة يومين” × 1.3) ÷ 12= 1166÷12 = 97 أمبير.

عدد البطاريات = سعة البطاريات ÷ حجم البطارية المراد شراؤها

إذا عدد البطاريات في مثالنا 97 ÷ 50 أمبير = 1.9 ويساوي تقريبا بطاريتين لـ50 أمبير أو بطارية ل 100 أمبير

على أن يكون نوع البطارية جل ديب سيكل

حجم المنظم الشمسي يتم حسابه كالتالي:

عدد الألواح المخطط تركيبها في المنظومة ×  (ISC أعلى أمبير شحن للوح)

ففي مثالنا

حجم المنظم الشمسي = 1 × 8.5 = 10 أمبير تقريبا

ويفضل مضاعفة الحجم لأخذ الاحتياط في المستقبل إذا أردنا توسيع المنظومة للعمل لوقت أطول أو لإضافة أجهزة أخرى.

أخيرا وليس آخرا أسلاك التوصيل بين الألواح والمنظم الشمسي وبين المنظم والبطاريات, حيث يتم اختيار مقطع السلك بناء على قدرة الالواح وفولتيتها و تيار الشحن وكذلك طول المسافة بين الألواح والمنظم الشمسي, فمن

• 1متر إلى 5 أمتار = 2×4ملليمتر
• 6متر إلى 10أمتار = 2×6 ملليمتر
• 11 إلى 15متر = 2×8 ملليمتر
• 16 إلى 20متر = 2×10 ملليمتر

فكلما كبرت المسافة زاد مقطع السلك وكلما زاد مقطع السلك كلما قل فقدان الفولتية في السلك و زادت كفاءة الشحن, (وزادت التكلفة)

ولذلك مقطع السلك عامل مهم جدا في الطاقة الشمسية ويفضل أن لا تزيد المسافة عن 10 أمتار. حجم المحول (من البطارية إلى 220 فولت) يعتمد حجم المحول على اجمالي قدرة الأجهزة وقت الذروة

ففي مثالنا

• 3 لمبات × 5 وات + 1 تلفاز × 80 وات +١ ريسيفر × 20 وات = 115 وات.
• ويجب اخذ 30% كعامل كفاءة لأداء المحول احتياطا
• وتختلف باختلاف شركة التصنيع وكفاءتها
• إذا حجم المحول = 115 × 1.3 = 150 وات تقريبا

ويجب الأخذ بالحسبان قدرة المحول على إمكانية إعطاء بدء تشغيل عالي في حالة تم استخدامه لتشغيل ثلاجة، تلفاز قديم، دينمو.

إذا نحتاج:

• لوح 150 وات
• بطارية 100 أمبير
• منظم شمسي 10 أمبير
• أسلاك التوصيل
• المحول بقدرة 150 وات أو أكثر

يجب تطابق فولتية الألواح مع البطاريات مع المنظم الشمسي مع المحول.

تركيب الواح الطاقة الشمسية للمنازل

تركيب نظام الطاقة الشمسية في منازلنا ليس معقدا و يتكون في الأساس من:

• الألواح الشمسية وهي العنصر الأساسي وتسمى أيضاً الألواح الفولتوضوئية وهي عدة أنواع، لذا يجب أن نختار الألواح المناسبة لمنزلنا.
• إطار تثبيت الألواح.
• منظم الشحن: وظيفته تنظيم تحويل التيار الداخل إلى البطارية حتى تحافظ عليها من التلف.
• البطاريات لتخزين الطاقة الزائدة عن الاستهلاك.
• محول التيار: ووظيفته تحويل الطاقة الكهربائية من تيار مستمر إلى تيار متردد ليوافق طريقة عمل الأجهزة المتواجدة في المنزل.

تركيب نظام للطاقة الشمسية في المنازل يعتبر مكلفا نوعا ما، إلا أنه يساعد في توفير و تقليل فواتير الكهرباء و لا يحتاج إلى نظام صيانة معقد، لذلك قبل الشروع في تركيب هذا النظام يجب التأكد من التالي:

لا بد أن نقوم بعمل جدوى اقتصادية لمعرفة فواتير الكهرباء لنتعرف على متوسط استهلاكنا اليومي وهذا سيساعد في اختيار النظام الأفضل لمتطلباتنا وميزانيتنا وفي  الحصول على نظام فعال ومناسب للمنزل والبيئةً التي نعيش فيها.

أن نقوم أيضاً بدراسة نوعية السقف والعوامل الطبيعية المؤثرة مثل المناخ وغيرها و طبيعة أشعة الشمس في منطقتك لأن ذلك يساعدك على اختيار نوعية الألواح الشمسية المناسبة لمنزلك.

من المهم طلب استشارة عدة موردين قبل اختيار نظامك الشمسي.

علينا أن نقرر إذا ما كان النظام سيكون مستقلا ما إذا كان سيحتاج إلى بطاريات لتخزين الطاقة الكهربائية الزائدة عن الاستخدام وذلك لاستخدامها أثناء الليل عندما تختفي الشمس أو ما إذا سيكون النظام مرتبطا بخط شركة الكهرباء، كما يمكن بدائرة كهربائية بسيطة جعله يعمل أوتوماتيكيا في حالات انقطاع الكهرباء، أما باقي الوقت فيعمل على خط الكهرباء العمومي.

الاستعلام من الشركة التي قامت بتركيب نظامنا الشمسي عن طرق استخدام الطاقة الشمسية و كيفية صيانة النظام والمحافظة عليه.

استخدامات الطاقة الشمسية في المنازل متعددة مثل السخانات الشمسية أو حتى أنظمة التبريد والتسخين بالطاقة الشمسية، كما أن الطاقة الناتجة عن النظام ستغطي احتياجاتك من الكهرباء لتشغيل الأجهزة التي تعمل بالكهرباء بنفس الجودة وبأقل تكلفة.

إن استعمال الطاقة الشمسية في المنزل كمصدر للطاقة يساعدنا في توفير المال والمحافظة على محيطنا كما أنها طاقة متوفرة، ويمكن تخزينها لاستعمالها بالليل أثناء انعدام ضوء الشمس وبذلك يمكن استبدال مصادر الطاقة الأخرى بطاقة نظيفة وطبيعية.

من المعروف أن الطاقة المتجددة تعد طاقة المستقبل، فالعديد من الدول بدأت التفكير في استغلال الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة والتقليل من تلويث البيئة.

الشمس هي المصدر الأساسي للضوء والحرارة على سطح الكرة الارضيّة وتعتبر الطاقة الشمسية المصدر المتجدد الأكثر توفرا لتوليد الطاقة الكهربائية، ومن المهم أن نذكر أن الطاقة الشمسية مصدر نظيف لتوليد الطاقة لأنه يعتمد على تجميع أشعة الشمس عن طريق الألواح الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية دون الإضرار بالبيئة.

ربما تفيدك قراءة:  كيفية تسويق الرخام بالخطوات

المصدر: المستشار لتطوير الأعمال