أهم تفاصيل مشروع انتاج الطاقة الشمسية

لمن دخل هذا المقال بحثا عن أفضل متخصص في مشروعات انتاج الطاقة الشمسية؛ فإن افضل متخصصين بهذا المجال من وجهة نظرنا هم:

تواصل مباشر بالضغط هنا

أما من يبحث عن معلومات وتفاصيل تفيده بهذا المجال فإننا نسرد لكم أدناه المعلومات التي نأمل ان تفيدكم وتشبع تطلعاتكم:

مشروع انتاج الطاقة الشمسية

هناك العديد من الدول تسعى إلى الاستثمار فى مشروع انتاج الطاقة الشمسية فما الذى جعله بهذه الاهمية ؟  الطاقة الشمسية هي أهم مصادر الطاقة المتجددة وأكثرها وفرة في العالم، وهي عبارة عن شعاع شمسي يتم الاستفادة منه في عدة أمور أهمها: إنتاج تفاعلات كيميائية، وإنتاج الحرارة وتوليد الكهرباء، وهي تعتبر طاقة نظيفة يتم الاستفادة منها بشكل مناسب، لأنه سيقدم نسبة كبيرة من احتياجات العالم من الطاقة في المستقبل.

مشروع انتاج الواح الطاقة الشمسية

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 على منظم الشحن لذلك دخلت أنظمة انتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية إلى أهداف مختلفة وتسعى العديد من الدول للقيام بهذا المشروع الذي يحظى بالعديد من المميزات فى توليد الكهرباء.

الالواح الشمسية هي التي تستخدم فى  توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية 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 إطار أكبر ففي هذه الحالة نسميها مصفوفة ألواح شمسية او Solar Array.

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

واتضحت أهمية الطاقة الشمسية بسبب استخدمتها حيث تستخدم فى مجالات عده مثل:-

مصدر طاقة للسيارات

 أصبح بالإمكان بناء خلايا شمسية بكفاءة أكثر بحوالي 30%، مما أتاح فرصاً لاستخدام الطاقة الشمسية في مجالات متنوعة، فمثلاً تم استخدام الطاقة الشمسية في تسيير السيارات، وذلك كبديل عن الوقود، كما وتعتبر الطاقة الشمسية مجانية مقارنةً بالوقود، كما أنّ السيارات التي تعمل بالوقود تكون ثقيلة وتحتاج إلى الكثير من الطاقة للتحرك.

أما السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية فتميل لأن تكون مركبات خفيفة الوزن، ووحيدة العجلة، ومسطحة وواسعة لزيادة مساحة السطح، ولكنها ليست سريعة جداً، ولديها نطاق محدود، حيث لا يمكنها أن تنتقل بعيداً في الأيام الغائمة، أو في الظلام، لذا لا تزال غير عملية للغاية.

الإضاءة

ساعد اختراع مصابيح LED (الثنائيات الباعثة للضوء) في توفير اضاءة مثالية للمنزل، كما أنها تستهلك طاقة أقل، ويمكن توصيل هذه المصابيح الإلكترونية الصغيرة، أو مجموعة من المصابيح من خلال نظام شحن البطارية الذي يتم تشغيله بواسطة ضوء الشمس خلال النهار والبطاريات خلال الليل، فعندما تكون الشمس موجودة يقوم شاحن البطارية بشحن البطارية الاحتياطية وتشغيل الإضاءة، أما في الليل، فتبدأ البطاريات في توفير الإضاءة بينما تكون الشمس غير ظاهرة.

تسخين الماء

يمكن استغلال الطاقة الشمسية في تسخين الماء في المنزل، حيث يجب أن تكون هذه الخزانات معزولة بشكل جيد للحفاظ على درجة حرارة الماء الساخن فيها عندما تغيب الشمس، وعادةً ما تتطلب هذه الأنظمة توفر نظام تدفئة احتياطي لخزان الماء الساخن، لكن هذا سيزيد من فاتورة الكهرباء، وتعتبر بعض أنظمة التسخين باستخدام الطاقة الشمسية رخيصة إلى حد، ويمكن استخدامها لتسخين المياه في حمامات السباحة.

 شحن البطاريات

 التي يمكن استخدامها لتوفير الطاقة لمضخات الأحواض، ومضخات الماء الساخن، ومراوح السقف في المنزل، وتستخدم أجهزة شحن البطاريات في المنازل لشحن البطاريات التي تستخدم للأغراض المختلفة مثل ألعاب الفيديو، لذا من المفيد وجود بطارية احتياطية يتم شحنها خلال النهار بينما يكون ضوء الشمس موجوداً، ثم تُستخدم في الليل.

مشروع انتاج الكهرباء بالطاقة الشمسية

محطات الطاقة الشمسية يمكن من خلالها توليد الكهرباء بشكل غير مباشر باستخدام الحرارة من الطاقة الشمسية في هذه المحطات، حيث يتم استخدام المجمعات الحرارية لتسخين سائل من أجل إنتاج البخار المُستخدم في مولد الطاقة، وتنتشر محطات الطاقة الشمسية في عدد من دول العالم.

الخلايا الشمسية يمكن استخدام الخلايا الكهروضوئية (PV)، أو الخلايا الشمسية، من أجل تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية، حيث تقوم هذه الخلايا بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء مباشرةً، ودائما ما تُستخدم الأنظمة الكهروضوئية في المواقع البعيدة التي لا تتصل بشبكات الكهرباء.

كما وتستخدم في تشغيل الساعات، والآلات الحاسبة، وإشارات الطرق المضيئة، حيث تُصنع هذه الخلايا الشمسية من مواد تمتلك تأثيراً ضوئياً، فعندما تضرب أشعة الشمس الالواح الشمسية، فإن الفوتونات الخفيفة فيها تعمل على تحفيز الإلكترونات داخل الخلية، مما يحثها على البدء في التدفق، وإنتاج الكهرباء.

ربما تفيدك قراءة: 7 أماكن لبيع مستلزمات الطاقة الشمسية في المملكة

مستلزمات الطاقة الشمسية

بطاريات الطاقة الشمسية وظيفتها تخزين الطاقة الكهربية التي ولدتها الألواح اثناء سطوع الشمس في ساعات النهار. وتستخدم هذه الطاقة الكهربية المخزنة اثناء فترة غياب الشمس بالمساء. هذه الفكرة تستخدم في معظم النظم الكهروضوئية المستقلة عن الشبكة بالنسبة لأعمدة الأنارة فغالبا ما يتم الإكتفاء ببطارية واحدة أو اثنين.

ولا يمكن استخدام بطارية السيارة في النظم الفوتو فولطية لان بطارية السيارة ستفسد بعد فترة قصير لأنها مصممة لكي تعطيك كمية كبيرة من الشحنة الكهربية في فترة قصيرة.

وهذه الفترة هي فترة بداية دوران المحرك وباقي الوقت يتم شحنها عن طريق الدينامو في السيارة.

وذلك علي عكس البطاريات العاملة بالطاقة شمسية التي هي مصممة لكي يتم شحنها طوال فترة سطوع الشمس ثم تقوم بتفريغ شحنتها طوال الليل وتسطيع ان تقوم بعملية الشحن في وقت طويل وبتيار منخفض وكذلك تستطيع تفريغ الشحنة في وقت طويل.

كما يمكن شحنها لتفريغها بنسبة تصل إلى 50% لتعيش 3000 دورة،  وهذا رقم كبير جدا مقارنة ببطارية السيارة التي لن تعيش اكثر من 100 دورة عند تفريغها بنسبة 50%

وتستطيع بطارية الشحن العميق ان تفرغ شحنتها كاملة دون ان تتلف 200 مرة أما بطارية السيارة العادية فقد تتحمل تفريغ ما بين 12 إلى 15 مرة فقط.

تركيب مضخات الطاقة الشمسية (المزارع)

تعمل طرمبات الطاقة الشمسية على الكهرباء التي تولدها الألواح الضوئية المنبعثة من أشعة الشمس بدلا من كهرباء الشبكة القومية أو الديزل.

تستخدم أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية للري ومياه الشرب في الهند في الغالبية العظمى من المزارع الصغيرة التي تحتاج إلى طرمبات قدرتها اقل من 3000 وات

قد أظهرت السوق المصرية والعالمية طلب كبير على هذه المنظومة الاقتصادية والتي لا تحتاج إلى اي بطاريات تخزين. ويمثل مضخات المياه بالطاقة الشمسية اكثر من 80% من حجم الأعمال في المحال الذي يتم تنفيذه بواسطة القطاع الخاص في مصر

ظهرت في التطبيق العملي للطاقة الشمسية عيوب في بعض المشاريع المنفذة في مصر نتيجة عدم مراعاة اسس التصميم والتنفيذ السليم مما يؤدي إلى عدم كفاية كمية الماء التي يتم ضخها للاحتياجات الزراعية، ومشاكل متنوعة في المنظومة. فيتصور البعض أن العيب في الطاقة الشمسية ولكن الحقيقة أن العيب في التصميم والتنفيذ السيء.

السخانات الشمسية

السخانات الشمسية أخذت شهرة كبيرة في الفترة الأخيرة حيث لاقت قبول لدى كثير من الأشخاص.

 فأصبح وجود سخان شمسي في المنازل أو في المشاريع التجارية  هدف يسعى إليه الكثير وخاصة مع الحاجة الملحة لوجود طاقات نظيفة متجددة  لا تلوث البيئة وتكون بديل للوقود الحفري. إتجه المهندسين والباحثين لابتكار وسائل عديدة تعمل على الطاقات البديلة وأصبح منها السخانات الشمسية التي تعتمد بشكل كلي على طاقة الشمس أو الطاقة الشمسية في تدفئة البيوت أو تسخين المياه أو توليد الكهرباء بالبخار وأيضا في تجفيف المحاصيل الزراعية والصوبات بالمزارع.

تكلفة انتاج الطاقة الشمسية

 بالعودة إلى تركيب معدات الطاقة الشمسية فهناك نوعان أساسيان من الألواح المستخدمة وهما الألواح الأحادية ” مونو” والألواح المتعددة الكريستال “بولي” أما الفرق بينهما فهو أن الألواح الأحادية تعمل بكفاءة أكبر في المناطق الباردة مقارنة بالألواح متعددة الكريستال التي تعمل بكفاءة أكبر في المناطق الحارة لذا هذا النوع يعتبر الاكثر استخداماً في مناطق الدول العربية ولحسن الحظ فإنه أقل سعراً من نظيره .

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

ربما تفيدك قراءة: بالتفاصيل تكلفة إنشاء ورشة رخام ومتطلباته

اسعار الواح الطاقة الشمسية

وتتراوح 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 الكريستال فيتراوح بين الـ130 دولار و200 دولار لكل لوح شمسي إلاّ أنّ السعر قد يتفاوت ويتبدل بحسب معايير أخرى ومنها نذكر اسم الشركة المنتجة، وجودة الألواح وحتى ايضاً شروط الضمان. وهنا علينا أن نذكر أنّ 4 ألواح مجتمعة يمكنها أن تولد واحد كيلو وات، لذا فإن تكلفة واحد كيلو وات تتراوح بين 520 دولار و 800 دولار.

كيفية انتاج الطاقة الشمسية

عندما تصطدم الفوتونات بخلية شمسية، فإن الذرات تفقد إلكتروناتها، في آلية تدعى الظاهرة الكهروضوئية «Photovoltaic effect».

من المعلوم أنه إذا تم ربط الجانب الموجب مع السالب في الموصلات مع وجود مصدر كهربائي فإنها تكون دائرة كهربائية، وعندما تتدفق الإلكترونات خلال هذه الدائرة، تكون ما يعرف بالخلايا الكهربائية المتعددة لتشكل لوحة شمسية. يمكن توصيل لوحات متعددة (وحدات) معًا لتكوين مجموعة شمسية، وكلما زادت عدد اللوحات، زادت الطاقة التي يمكن توليدها.

تتكون الألواح الشمسية الكهروضوئية من العديد من الخلايا الشمسية، تصنع هذه الخلايا من أشباه الموصلات مثل السيليكون، وتصمم في طبقتين طبقة موجبة وطبقة سالبة، والتي تكون ما يعرف بالمجال الكهربائي كما هو الحال في البطاريات.

يوضح هذا المثال بطارية تشغّل لمبة إضاءة، حيث تتحرك الإلكترونات خلال المصباح من الجانب السالب للبطارية ثم تعود إلى الجانب الموجب للبطارية.

في التيار المتردد المتناوب، يتم دفع الإلكترونات وسحبها، حيث تعكس اتجاهها بشكل دوري مثلما يحدث في دورة أسطوانة محرك السيارة، يتم توليد الكهرباء في مولدات التيار المتردد عندما تدور لفائف الملفات عدة مرات حول مغنطيس لتنشئ مجالًا كهربائيًا. يمكن للعديد من مصادر الطاقة تشغيل هذه المولدات مثل الغاز، ووقود الديزل، والطاقة الكهرومائية، والطاقة النووية، والطاقة شمسية.

تم اختيار التيار المتردد للاستخدام في معظم الشبكات الكهربائية لدول العالم، ويرجع ذلك في الأساس إلى أنها أقل تكلفة عند نقلها عبر مسافات طويلة، إلا أن الألواح الشمسية تولد التيار المستمر DC.

كيف يمكن تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد لإدخالها في الشبكة؟ الإجابة على ذلك نستخدم العاكسات «Inveters».

يقوم العاكس الشمسي بأخذ التيار المستمر من المنظومة الشمسية وتحويله إلى تيار متردد. هذه العواكس تشبه أدمغة النظام، حيث توفر أيضًا حماية من الأخطاء الأرضية، وتقوم بعمل إحصائيات عن النظام متضمنة الجهد والتيار في كل من التيار المتردد والتيار المستمر، بالإضافة إلى تتبع إنتاج الطاقة وأقصى نقطة للقدرة.

ربما تفيدك قراءة: أفضل أنواع الرخام التركي الابيض

استحوذت العاكسات الشمسية على صناعات الطاقة الشمسية منذ البداية، ويعتبر إدخال عاكسات المايكرو «Micro – inverters» إحدى أكبر التحولات التقنية في مجال إنتاج الطاقة الكهروضوئية.

عند تركيب الألواح الشمسية في المنازل، تسقط أشعة الشمس على هذه الألواح ثم تقوم هذه اللوحات بتحويل ضوء الشمس إلى تيار مباشر – مستمر، ثم يتدفق التيار إلى العاكس الذي بدوره يحوّل الكهرباء من التيار المستمر إلى تيار متردد، بعد ذلك يمكن استخدام الكهرباء في المنازل. تعتبر الألواح الشمسية بسيطة من حيث التركيب وجميلة المظهر، كما أنّها تعطي كفاءة عالية وميسّرة لإنتاج الطاقة الكهربائية في معظم الأوقات.

لكن ما الذي سيحدث إذا لم تكن موجودًا في منزلك للاستفادة من الكهرباء التي تولّدها الألواح الشمسية، أو عندما لا يمكن لهذه الألواح أنْ تولد الكهرباء ليلًا؟

لا داعي للقلق فما زلت تستفيد من الكهرباء من خلال نظام يسمّى «عدّاد الشبكة»، وهو عبارة عن نموذج يربط النظام الكهروضوئي مع الشبكة العامة للكهرباء. ففي كثير من الأحيان تنتج الألواح الشمسية خصوصًا في الأيام المشمسة، طاقة أكثر من احتياجات الفرد، حيث يذهب فائض الطاقة إلى الشبكة العامة لاستخدامها في مكان آخر، فيحصل الفرد بالمقابل على رصيد من الكهرباء من الشبكة العامة، يمكن استخدامه عندما لا يمكن للألواح أنْ تولد الكهرباء ليلًا، أو في الأيام الملبّدة بالغيوم. في كل مرة يقوم عدّاد الشبكة بتسجيل الطاقة المرسلة من الألواح الشمسية ومقارنتها بالطاقة القادمة من الشبكة.

دراسة جدوى مشروع انتاج الطاقة الشمسية

سننجزها فى دراسة قدمتها اليابان للاستثمار بالطاقة الشمسية فى المملكة السعودية.

بمساحة تفوق مساحة العاصمة السعودية الرياض، وقّع صندوق الاستثمارات العامة السعودي مذكرة تفاهم مع «سوفت بانك» الياباني لإنشاء مدن لتوليد الطاقة باستخدام الألواح الشمسية في المملكة. أرقام هذا المشروع ضخمة وتستحق التأمل، فالطاقة الإنتاجية حال اكتمال المشروع تقارب 200 غيغاواط، وهو أكثر مما تنتجه فرنسا من الطاقة، وهو يعادل نصف الطاقة المولدة من الألواح الشمسية حول العالم، وهو أيضاً 3 أضعاف ما تستهلكه السعودية من الطاقة سنوياً.

يُفترض أن يكتمل هذا المشروع مع موعد الرؤية السعودية، وأن تنتهي أولى مراحله منتصف العام القادم بإنتاجية تقارب 7.2 غيغاوات، وهو رقم كبير بحد ذاته.

جميع هذه الأرقام تجعل من مشروع المدينة الشمسية الأضخم حول العالم، هو مشروع طموح ويحمل في طياته الكثير من التحديات والاستفسارات حول جدواه الاقتصادية بشكل خاص.

لهذا المشروع مرحلتان أساسيتان توضحان أهميته الاقتصادية المباشرة للمملكة، المرحلة الأولى حين يتمكن هذا المشروع من تحقيق الاكتفاء الذاتي من الطاقة للمملكة، أي أن المشروع في حال قدرته على إنتاج 70 غيغاوات سنوياً (وهي ثلث الإنتاجية الكاملة للمشروع) سيمكّن المملكة من الاكتفاء الذاتي من الطاقة النظيفة.

وتستهلك المملكة من النفط ما بين 300 و800 ألف برميل يومياً لإنتاج الطاقة، حسب وكالة «رويترز»، وتصدير هذه الكمية من النفط يزيد العائدات السعودية ما بين 7 و20 مليار دولار سنوياً (في حال كان سعر البرميل 70 دولاراً). أما المرحلة الثانية فهي مرحلة ما بعد الـ70 غيغاوات، وهي المرحلة التي ستمكّن المملكة من تصدير هذه الطاقة إلى الخارج واعتمادها مصدراً للدخل. ويجدر الذكر هنا أن هذا المشروع سيموّل من عدة مستثمرين ممن يهمهم بكل تأكيد أن يكون سعر هذه الطاقة قابلاً للبيع، لذلك فإن تكلفة التصنيع والإنتاج مهمة جداً حتى يكون المشروع مربحاً.

ربما تفيدك قراءة:  كيفية تسويق الرخام بالخطوات

وتتناسب بيئة المملكة مع هذا المشروع بأشكال عدة، فالمملكة مشمسة على مدار العام تقريباً، وأرضها غنية بالمواد الخام المستخدمة في تصنيع الألواح الشمسية، ولا تشكل مساحة المشروع أي عائق في المملكة، خصوصاً أن المشروع سيتم في مواقع عدة وليس في موقع واحد.

ولهذا المشروع أثر إيجابي غير مباشر أيضاً، ذلك أن تصنيع هذه الألواح لا بد أن يتم محلياً، صحيح أن الألواح الشمسية سيتم استيرادها في السنوات الأولى، إلا أن نقلها يزيد تكلفة المشروع على المدى الطويل، ولذلك فإن في تصنيعها محلياً توفيراً للتكلفة. هذه المصانع ستجلب معها حركة اقتصادية، وهي ستستمر في العمل حتى بعد انتهاء المشروع لصيانة واستبدال الألواح الشمسية، وقد تفتح مجالاً جديداً لصناعة وتصدير الألواح الشمسية على مستوى العالم.

ويتوقع أن يتم توقيع الاتفاقية في شهر مايو (أيار) المقبل بعد دراسة الجدوى الاقتصادية وتقييم التحديات التي ستواجه هذا المشروع، ولعل أكبر هذه التحديات هو تطوير شبكة الكهرباء في السعودية، فعلى ضخامة شبكة الكهرباء الحالية في المملكة، فإنها تحتاج إلى توسعة تقارب 3 أضعاف على مدى العقد القادم حتى تتمكن من نقل الطاقة المولَّدة من الألواح الشمسية.

أما التحدي الثاني فهو صناعة الألواح الشمسية نفسها، فحتى يتمكن هذا المشروع من إنتاج 200 غيغاواط في 2030 فهو يحتاج كل سنة إلى إضافة ألواح تقارب إنتاجيتها 17.5 غيغاواط، وهو ما يزيد على إنتاج الولايات المتحدة السنوي من الألواح الشمسية، لذلك فإن إنشاء وتأسيس مصانع الألواح الشمسية يعد تحدياً كبيراً لهذا المشروع، ولا شك أن الإمكانات متوفرة في المملكة لهذا التحدي.

مشروع الطاقة الشمسية فيه من الطموح الشيء الكثير، والمملكة هي المستفيد الأول منه، فاعتماد المملكة على النفط ليس بالدخل الوطني فقط، بل هو في إنتاج الكهرباء وفي تحلية المياه، وفي حال مكّن هذا المشروع المملكة من الاستغناء عن النفط في توفير المياه والكهرباء للبلد، فقد يكون المشروع هو الأهم في تاريخ المملكة. وبه يضمن المواطن السعودي توفُّر الماء والكهرباء بغض النظر عن أسعار النفط وعن توفره، وقد تكفي هذه النقطة وحدها لجعل المشروع مهماً للمواطن السعودي.

إضافة إلى ذلك، ومع الأهمية الاستراتيجية للمملكة كونها أحد أكبر مصادر الطاقة في العالم بوجود النفط، فإن هذه الأهمية تزداد بلا شك بعد أن تصبح بإذن الله من أكبر مزود للطاقة النظيفة على مستوى العالم.

حساب انتاج الطاقة الشمسية

وتتم من خلال عدة عمليات حسابية:-

حساب كمية الطاقة المستهلكة في اليوم:

العدد × قدرة الجهاز × ساعات العمل= الطاقة التي يستهلكها الجهاز في اليوم.

مثال :

1. 4 مصابيح × 10 وات × 6 ساعات = 240 وات في الساعة.
2. 1 تلفاز × 80 وات × 6 ساعات = 480 وات في الساعة.
3. 1حاسوب × 80 وات × 4 ساعات = 320 وات في الساعة.
4. 1 ريسيفر × 20 وات × 6 ساعات = 120 وات في الساعة.
5. نجمع 240 + 480 +320 +120= 1160 وات في الساعة  في اليوم .

إذن إجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم هيwh  1160 وات في الساعة. يعني 1.16كيلو واط في الساعة.

 حساب الفقد أثناء التركيب 30%:

بطبيعة الحال يوجد فاقد أثناء تركيب أي منظومة كهربائية, والفاقد قد يصل الى 30% بسبب التوصيل و جودة الاسلاك ومقاومة ا

لبطاريات 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 = 1160×1.3 = 1508 وات ساعة

حساب عدد الالواح الشمسية :

      لمعرفة طاقة الألواح الشمسية يجب قسمة الطاقة المراد توليدها على معدل الإشعاع الشمسي في اليوم للمنطقة التي سيتم تركيب الألواح فيها,ما بين 4  إلى 6.3 وهو من أعلى النسب في العالم.

• إذن طاقة الألواح اللازمة = 1508 ÷ 4 = 377 وات.
•  عدد الألواح = طاقة الألواح اللازمة ÷ قدرة اللوح الذي نريد شراءه,
• فمثلا اذا أردنا شراء ألواح 100 وات:
•  فإن عدد الألواح الشمسية = 377÷100 = 3.77 يساوي تقريبا 4 ألواح  100وات.
•  أو لوحين 200 وات.

حساب عدد البطاريات:

   سعة البطاريات(أمبير في الساعة)={ (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  على افتراض أن فولتية النظام ستكون 12 فولت =

(1508× 2 “افتراض ان الغيوم ستكون لمدة يومين”× 1.3) ÷ 12= 3920.8÷12 = 326.76 أمبير  في الساعة.

اما ادا افتراضنا أن فولتية النظام ستكون 24 فولت =

(1508× 2 “افتراض ان الغيوم ستكون لمدة يومين”× 1.3) ÷ 24= 3920.8÷24 = 163.36 أمبير في الساعة.

حجم المنظم الشمسي:

يتم حسابه كالتالي :

• عدد الألواح المخطط تركيبها في المنظومة × Isc (اعلى أمبير شحن للوح)
• ففي مثالنا
• حجم المنظم الشمسي = 2 × 8.5 = 17 أمبير تقريبا. والفولطية 24 فولط.
• ويفضل مضاعفة الحجم لأخذ الاحتياط في المستقبل إذا اردنا توسيع المنظومة للعمل لوقت أطول أو لإضافة اجهزة اخرى.
• حساب حجم المحول (من البطارية إلى 220 فولت)
• يعتمد حجم المحول (the inverter) على اجمالي قدرة الأجهزة وقت الذروة

ففي مثالنا:

• 4 مصابيح ×10 وات + 1 تلفاز × 80 وات +1حاسوب × 80 وات+1 رسيفر × 20 وات = 220 وات.
• ويجب اخذ 30% كعامل كفاءة لأداء المحول احتياطا وتختلف باختلاف شركة التصنيع وكفاءتها:
• إذن حجم الانفراتر = 220 × 1.3 = 286 وات تقريبا.

انواع الطاقات الشمسيه

على الرغم من عمل جميع ألواح الطاقة الشمسية بالطريقة نفسها، إلّا أن هناك عدة أنواع منها في السوق، تختلف فيما بينها بعدة اختلافات يجب التعرف عليها لاختيار النوع المناسب للموقع، ومن أشهر أنواع ألواح الطاقة الشمسية:

اللوح الشمسي نوع (Mono-cristallin): ويعرف بالألواح الأحادية، ويمتاز بنقاء كريستالات السيلكون التي تصنع منها الخلايا، حيث تتكون الخلايا الشمسية فيها من سبائك سيلكون تقطّع على شكل شرائح، ويعد هذا النوع هو الأغلى ثمنًا وكذلك تعطي الخلايا كفاءة عالية مما يقلل من عدد الألواح المحتاج لها لتعطي نفس كمية الكهرباء من الأنواع الأخرى، وتمتاز كذلك بقدرتها على العمل بكفاءة في الضوء الخافت، بالإضافة إلى ارتفاع عمرها الافتراضي.

اللوح الشمسي نوع(poly-cristallin): ويسمى بالألواح الشمسية متعددة الكريستالات، وتختلف عن النوع الأحادي بالشكل، حيث تكون الخلايا فيها عبارة عن مربعات متراصة، وكفاءتها متوسطة مما يؤدي للحاجة إلى عدد أكبر منها للحصول على نفس الكهرباء، وهي أقل ثمنًا من النوع الأحادي، وتأتي بعمر افتراضي كبير.

اللوح الشمسي نوع (thin film): يمتاز هذا النوع بمرونته وسهولة تركيبه، وهو رقيق وانسيابي ومتناسق ومظهره جميل، وهو رخيص الثمن مقارنةً بالأنواع الأخرى، ولا يتأثر بالتغيرات المناخية والغيوم، ولكن كفاءته قليلة مما يدعو إلى استخدام عدد أكبر من الخلايا لتغطية مساحات أكبر للحصول على نفس المقدار من الطاقة الكهربائية التي يمكن الحصول عليها من الأنواع الأخرى، وكذلك عمره الافتراضي قليل.

 تشير الدراسات في مجال الطاقة إلى أن التحول في توليد الطاقة الكهربائية من الاعتماد على الطاقة البترولية الأحفوري إلى الطاقة الشمسية خيار استراتيجي لأنه سيوفر للمملكة البترول ليباع في السوق العالمية للحصول على التمويل اللازم لميزانية الدولة، حيث يتوقع أن يزيد الاستهلاك المحلي للبترول إلى نصف إنتاج المملكة في المدى القصير وربما أكثر من ذلك في المدى البعيد إذا استمرت في الاعتماد على البترول ومشتقاته في توليد الطاقة الكهربائية. وفى النهاية نتمنى ان تساعدك المعلومات التى بين يديك على إنجازك لمشروعك.

ربما تفيدك قراءة: دراسات جدوى الطاقة المتجددة

المصدر: المستشار لتطوير الأعمال