بينما تعرفنا في مقالاتنا السابقة على معلومات نظرية مثل مبدأ عمل الألواح الشمسية الكهروضوئية وكيفية معرفة خصائصها من اللوحة الإسمية بالإضافة إلى الاختبارات المتفق عليها لقياس أداء الألواح ، سنتعرف في هذا المقال على بعض ما يجب معرفته قبل شراء و تركيب النظام الشمسي الكهروضوئي.
سواء أكنتم تدرسون مشروع تركيب نظام توليد كهرباء شمسي كهروضوئي على سطح منزلكم، و الذي عادة ما يكون بسعة تقارب الـ6 كيلوواط (حوالي الـ20 لوح)، أو كنتم تودون بناء نظام أكبر على سطح الشركة أو في المزرعة بسعة قد تتخطى الـ100 كيلوواط، فإن هذه الخطوات المذكورة يمكن أن نعدها الأفكار الرئيسية للحصول على الفائدة الأكبر من المشروع فلا نخسر مالاً كان من الممكن المحافظة عليه والأهم من ذلك أن نضمن سلامتنا وسلامة عائلاتنا و موظفيننا من مخاطر الحريق و الضرر الكهربائي للأجهزة.
1. هل السطح مناسب لنظام توليد كهرباء كهروضوئي؟
ونقصد هنا الاجابة عن التساؤلات التالية:
1- هل أملك مساحة كافية تسمح تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية التي تكفي حاجتي من الكهرباء؟
2- هل السطح مؤهل لتحمل الألواح؟
3- هل يصل السطح إشعاع شمسي كافي لتوليد حاجتي من الكهرباء؟ وهل هنالك عوائق قد تحجب ضوء الشمس؟
من المتعارف عليه أنه نحتاج لمساحة قدرها 10 متر مربع تقريباً لتنصيب سعة 1 كيلوواط من الألواح الشمسية الكهروضوئية، ولذلك من المهم التأكد من توافر المساحة الكافية للألواح المراد تركيبها بناءً على الاستطاعة المراد الحصول عليها.
يجب أيضاً التأكد أن بنية وحالة السطح تسمحان بتركيب قواعد الألواح الشمسية الكهروضوئية بحيث تثبت الألواح بشكل جيد دون أن تحدث ضرر بالسطح، وأن تكون البنية جيدة بحيث تحافظ على ثبات الألواح مع مرور الزمن وتعرضها لمختلف العوامل الجوية.
إن الأساس لتوليد الطاقة الكربائية من الألواح الشمسية الكهروضوئية هو الإشعاع الشمسي وبالتالي من المهم التأكد من أن السطح الذي سيركب عليه النظام يتعرض للإشعاع الشمسي بشكل كافٍ ولايتعرض للظل بسبب أي عائق.
و لكن ما هو الحل في حال وجود أي تظليل؟ هل سبب الظل هو أشجار يمكن إزالتها ونقلها أم عوائق أخرى كبناء مجاور، وكيف يمكننا التعامل مع هذه العوائق؟ هل يمكننا اختيار مكان آخر غير مظلل؟ هل يمكننا نقل النظام إلى موقع قريب؟
من المهم أن نتذكر أنه مهما كانت مدة التظليل قليلة ولو لم تتجاوز ساعة واحدة في اليوم بسبب شجرة قريبة مثلاً، سواء إن كان التظليل جزئي أو كلي أيضاً، فإننا لاننصح بتركيب نظام شمسي في هذه الحالة حتى يتم التعامل مع مُسبب الظل، و ذلك لأن الظل يسبب أعطالا في الألواح الشمسية مما يؤدي حتماً إلى إنخفاض الإنتاج الكهربائي من الألواح ويمكن حتى أن يتسبب بالحرائق.
2. كيف أتأكد من جودة الألواح الشمسية؟
بالإضافة للخصائص المعلنة للوح الشمسي يوجد لصاقات تشير إلى شهادات الجودة والتصديق التي حصل عليها اللوح ونذكر هنا أهمها وأكثرهاً انتشاراً:
شهادات المجلس الدولي الكهروتقني (International Electrotechnical Commission – IEC):
أهمها شهادتين:
- IEC 61215 :
تختص هذه الشهادة بمُعاملات تقادم الألواح الشمسية، متضمنة كل عوامل وقوى الطبيعة:
- الإشعاع الشمسي، حتى الأشعة الفوق البنفسجية.
- المناخ (التغيرات المناخية، انخفاض الحرارة وارتفاعها والرطوبة وغيرها…).
- الأحمال الميكانيكية: كحبات البرد، الرياح، ضغط الرياح، معاملات الثلج المسؤولة عن التقادم للألواح الشمسية. إن شهادات الـIEC 61215 الأساسية، تطبق ضغط موحد بمقدار 2400 باسكال، ولكن عند تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية في مناطق تتعرض لثلوج كثيفة ينصح بالبحث عن ألواح بسعة حمل 5400 باسكال.
- IEC 61730 :
هذه الشهادة خاصة بمؤهلات الأمان لنماذج الألواح الشمسية وتكاد تكون مطابقة للمعايير الأوروبية EN 61730.
تتألف EN 61730 من جزئين أساسيين:
- الجزء الأول يشمل متطلبات بناء النظام وخصائص التصميم الإلزامية للألواح الشمسية.
- الجزء الثاني يتضمن متطلبات الاختبار. و يحدد هذا الجزء ثلاث مستويات تطبيق مختلفة لتصميم اللوح الشمسي، حيث يحدد نوع الاستخدام، ومؤهلات الاختبار، ونتائج تعديلات درجة السلامة.
شهادة (CE Mark):
وهي تعني أن المنتج موافق للمعايير الأوروبية الخاصة بالصحة والسلامة وحماية البيئة ويسمح ببيعه في المنطقة الاقتصادية للاتحاد الأوروبي (European Economic Area – EEA).
شهادة (UL listed):
(UL) تعني (Underwriters Laboratories) أي مختبرات التأمين وهي شركة شهادات آمان أمريكية عالمية والألواح الشمسية التي تحمل هذه الشهادة تعني أنها مطابقة للمواصفات وفق الاختبارات التي خضعت لها عينة من هذه الألواح ضمن مختبرات الشركة.
PV cycle (خاص ببعض الدول الأوروبية):
شهادة (MCS):
إن مخطط شهادة توليد الطاقة (Microgeneration Certification Scheme – MCS) هو مخطط لضمان الجودة ويمنح للتجهيزات التي تقوم بتوليد الكهرباء والحرارة عن طريق مولدات الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية.
شهادة جمعية التفتيش التقني (Technical Inspection Association – TUV):
وهي مجموعة شركات ألمانية تهتم بمجال الفحص والتفتيش للمنتجات، والشهادة تعني أن اللوح الشمسي تعرض للتفتيش وجودته مضمونة.
شهادة VDE – جمعية المهندسون الكهربائيون الألمان:
تقدم الجمعية مستوى أعلى من ضمان الجودة للألواح الشمسية الكهروضوئية بما يتجاوز الأسس العالمية التقليدية.
وتبني هذه الجمعية شهاداتها على خبرة أعضائها وتهدف إلى تحسين عملية منح الشهادات المبنية على الاختبارات الأساسية العالمية الموجودة مسبقاً.
يقدم البرنامج المنفعة الإضافية لمزيد من سلاسل الاختبارات القاسية للألواح الشمسية، بالإضافة إلى اختبارات الإنتاج والرقابة الاعتيادية في المصانع.
اطلبوا من البائع الشهادات التي حصلت عليها الألواح التي تقومون بتقييمها، فوجود هذه الشهادات يضمن لكم جودة الألواح إلى حد كبير. و بما أنه من النادر الحصول على ألواح متوافقة مع جميع المعايير في الأعلى، فاننا ننصح بالتأكد من وجود المعايير التالية على الأقل:
- IEC 61215
- IEC 61730
- CE Mark
انتبه!
يجب أن تشير هذه الشهادات إلى رقم الطراز الذي تود شراءه بالتحديد. أي لا تقبل بشهادات لمنتج من نفس المُصنع ولكن لرقم طراز مختلف.
بالإضافة لما ذكرناه من شهادات، قد يكون في بلدك متطلبات خاصة أو اختبارات محلية خاصة بالظروف الممكن أن تتعرض لها الألواح الشمسية خلال فترة عملها. للتأكد ماعليك سوى أن تسأل المورد عن هذه التفاصيل فهو يعرفها جيداً كون بضاعته يجب أن تخضع لهذه الشروط والقوانين المتعلقة بها حتى يستطيع بيعها.
أخبرنا في التعليقات إن كنت تعرف أي متطلبات إضافية تتعلق بالبلد.
3. مانوع النظام الشمسي الذي أريد أن أقوم بتركيبه في منزلي؟
A. النظام المستقل عن الشبكة الكهربائية (Off Grid System):
يتكون هذا النظام عادة من الألواح الشمسية ومحول الشحن ومجموعة البطاريات والقالبة (الانفرتر)، وهنا تقوم الألواح بتوليد الطاقة الكهربائية أثناء النهار ويتم تخزين هذه الطاقة في البطاريات ومن البطاريات عبر الانفرتر إلى المنزل لتشغيل التجهيزات الكهربائية.
– ميزات هذا النظام:
- الاستغناء الكلي عن شبكة الكهرباء العامة، فلا يتأثر بأعطالها أو انقطاعاتها.
- يصلح للمناطق البعيدة عن الشبكة العامة والنائية التي لا تصلها الشبكة العامة.
– مساوئ هذا النظام:
- قدي يكون من غير المجدي اقتصادياً بناء نظام كبير بما يكفي لتغذية الأحمال الكهربائية الكبيرة كالمكيفات والتدفئة المركزية.
- يحتاج لعدد بطاريات كبير وهذه البطاريات تحتاج إلى صيانة دائمة للمحافظة على استمرار عملها بشكل جيد لفترة طويلة من الزمن.
B. النظام الهجين (Hybrid System):
يتكون هذا النظام عادة من الألواح الشمسية ومحول الشحن ومجموعة البطاريات والقالبة (الانفرتر)، ولكن نوع القالبة هنا يختلف حيث تكون قابلة للربط مع مصدر أخر للكهرباء كمولدات الديزل أو المولدات الريحية أو الشبكة العامة. ويعمل النظام كالتالي:
في حالة الاشعاع الشمسي الجيد يتم تغذية المنزل بواسطة الطاقة الكهربائية المنتجة من الألواح مباشرة مع المحافظة على الطاقة المخزنة في البطاريات وذلك بتقسيم الاحتياج للطاقة بين الألواح والتغذية القادمة من المصدر الثاني، أما في حال انقطاع التغذية من المصدر الأخر لنقص في الوقود (مولد الديزل)، أو عطل في الشبكة العامة يبدأ النظام بالاعتماد على الطاقة المخزنة في البطاريات. عملية توزيع هذه الطاقة وتحديد عملها وتقسيمه يقوم به الإنفرتر الذي يكون موصول مع البطاريات والألواح والمصدر الثاني للطاقة.
– ميزات هذا النظام :
- توفير مصدر بديل للطاقة في حال انقطاع التيار الكهربائي.
- يقوم هذا النظام بالتوفير في فاتورة الكهرباء حيث يقل الاعتماد على الشبكة العامة للكهرباء.
- إمكانية بيع الفائض من الطاقة المولدة من الألواح إلى الشركة العامة للكهرباء أو لمستهلكين أخرين، حيث تشجع معظم البلدان هذه الخطوات لدى المستثمرين في مجال الطاقة الشمسية.
– عيوب هذا النظام:
- هذا النظام مكلف أكثر من النظام المتصل بالشبكة نتيجة لوجود البطاريات، فلا يتم استخدام هذا النظام في حال وجود شبكة كهربائية قوية ومستقرة.
- هذا النظام جيد في الحالات التي تكون فيها نسبة الاستهلاك الأكبر من الطاقة خلال النهار بينما في حال كان الاستخدام الكثيف للكهرباء خلال الليل فهذا يتطلب الاعتماد على المصدر الثانوي للطاقة بشكل أكبر.
- يحتاج لمتابعة مستمرة لتحديد وقت تشغيل المصدر الثانوي للطاقة كمولد الديزل مثلاً.
C. النظام المتصل مع الشبكة الكهربائية (ON Grid System):
يتكون هذا النظام من الألواح الشمسية والانفرتر الذي يكون موصولا مع الشبكة الكهربائية. لايوجد تخزين هنا للطاقة الكهربائية المولدة من الألواح الشمسية إنما ماينتج إما يتم استهلاكه مباشرة بتغذية الأحمال (الأجهزة الكهربائية المنزلية مثلاً)، أما الفائض عن الحاجة فينقل إلى الشبكة الكهربائية حتى و لو تم نقل كامل الإنتاج بسبب عدم الإستهلاك في ذلك اليوم.
في حال عدم وجود انتاج من الألواح الشمسية (في فترة الليل مثلاً) فإن الشبكة الكهربائية تقوم بتغذية الأحمال في الموقع.
الغاية من هذا النظام هو إستخدام الشبكة الكهربائية كبطارية لتخزين الإنتاج الفائض عن الحاجة لإعادة سحبه لاحقا و بالتالي التوفير في الفاتورة الكهربائية.
ويعمل هذا النظام عادة بنظام صافي القياس Net Metering و الذي سنتعرف عليه في الأسبوع القادم.
4. ماهو موقف الشركة العامة للكهرباء من الأنظمة الشمسية المستخدمة في المنازل؟
يجب مراجعة المختصين العاملين في الشركة العامة للكهرباء للحصول على التراخيص المناسبة لتنصيب مشروع الطاقة الشمسية، والتحقق من كيفية التوفير في فاتورة الكهرباء وإن كان من الممكن بيع الفائض من الطاقة المولدة لديك إلى الشركة.
5. تأكد من مصداقية من يقوم بتركيب الألواح
وهنا نعني أن تطلب ثبوتيات من الشخص تؤهله لتصميم النظام الذي تحتاجه حتى يكون النظام فعال ومناسب لاحتياجك المنزلي أو لخطة الاستمثار لديك، والأهم من ذلك لضمان حماية نفسك وعائلتك من خطر الكهرباء ومخاطر الحريق.
تذكر
ماذكرناه اليوم هي مجموعة أفكار ننصحك بأن تأخذها بعين الاعتبار وأن تملك الإجابة عنها قبل البحث عن من يقوم بتركيب الألواح أو البحث عن الألواح المتوافرة في الأسواق، حتى تضمن لنفسك الاختيار الذي يصب في مصلحتك وسلامتك أولاً.
كما لا يعتبر هذا المقال دليلا كاملا عن تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية حيث هنالك عوامل أخرى تخص المكونات المختلفة للنظام الشمسي الكهروضوئي وعوامل تخص الموقع المختار لتنصيب النظام.
نتمنى لكم يوماً مشمساً…
