كيف نتحضر لتركيب نظام شمسي كهروضوئي؟

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:

شعار المجلس الدولي الكهروتقني - IEC

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:

  1. الجزء الأول يشمل متطلبات بناء النظام وخصائص التصميم الإلزامية للألواح الشمسية.
  2. 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.
رمز شهادة CE Mark - الخاصة بمعايير السلامة والبيئة الأوروبية

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).

UL Listed - شهادة مختبرات التأمين

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 - شهادة خاصة بالاتحاد الأروبي تتعلق بإعادة تدوير الألواح الشمسية

PV cycle (خاص ببعض الدول الأوروبية):

تشير إلى شركة تحمل نفس الاسم وهذه الشركة تتكفل بالتخلص من الألواح الشمسية عند انتهاء فترة عملها وتقوم بذلك بطريقة علمية مدروسة وتعيد تدوير هذه الألواح بحيث تتم الاستفادة منها دون تلويث البيئة.

Microgeneration Certification Scheme - MCS شهادة ضمان الجودة خاصة بطرق توليد الطاقة الكهربائية المتجددة

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 التقنية - TUV : شركات ألمانية تهتم بفحص وضمان جودة المنتجات

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:

  1. IEC 61215
  2. IEC 61730
  3. 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.
مخطط بسيط يوضح النظام المستقل عن الشبكة الكهربائية لتوليد الطاقة بواسطة الألواح الشمسية الكهرضوئية - OFF Grid System
النظام المستقل عن الشبكة الكهربائية – Off Grid System

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.
مخطط بسيط يوضح النظام الهجين لتوليد الطاقة بواسطة الألواح الشمسية الكهرضوئية - Hybrid System
النظام الهجين – Hybrid System

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.

مخطط بسيط يوضح النظام المتصل مع الشبكة لتوليد الطاقة بواسطة الألواح الشمسية الكهرضوئية - ON Grid System (Net Metering)
النظام المتصل بالشبكة – On Grid System – Net metering

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…

حنا ندروس

مهندس طاقة كهربائية محرر في القسم التعليمي وأخبار الطاقة المتجددة ومهتم بأبحاث الطاقة المتجددة بشكل عام والطاقة الشمسية بشكل خاص.

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
نبّهني عن
guest
180 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
هانى لبيب

ممكن اعرف سعر تركيب وحده لشقه كام

عبدالله

السلام عليكم اخوي انا استهلاكي للكهرباء يصل 3000 ك.و.س في الشهر
كم احتاج لوح شمسي تقريبا ؟
وكم بيكلفني النظام كامل ؟

عبدالله

شكرا لك
انا ساكن في السعودية بالتحديد في الدمام
حصلت لوح شمسي قدرته 320 واط سعر اللوح تقريبا 175 دولار هل هذا منطقي او مبالغ بالسعر
ابعاد اللوح(200* 100*50)

محمود محمد حسن

ممكن رقم الشركه للتواصل
وهل يوجد فرصه للتدريب داخل الشركه او فرصة شغل

zenab

جزاكم الله خيرا … و بارك الله بجهودكم . شكرا لكم .
هل من الممكن توفر أمثلة حقيقية لدراسة مشاريع واقعية لمنظومات تم تنفيذها للطاقة الشمسية .
لربما يتم تبسيط الامور لأكثر من ذلك .
و شكرا

Mohamed gamal

عند التعاقد مع شركة لتنفيذ محطة شمسيه هل افكر فى مردود المحطة ام افكر فى لو حديث mono perc مثلا

Hershel

I am really loving the theme/design of your web site.
Do you ever run into any browser compatibility issues?
A few of my blog readers have complained about my
blog not operating correctly in Explorer but looks great
in Safari. Do you have any solutions to help fix this problem?

What i don’t realize is actually how you are now not actually much
more well-favored than you might be now. You’re so intelligent.
You understand therefore significantly in terms of this matter, made me
personally imagine it from so many various angles.
Its like men and women are not interested except it is something to accomplish with Woman gaga!
Your individual stuffs great. All the time care
for it up!

A motivating discussion is worth comment. I do think that you need to publish more
on this subject, it might not be a taboo subject
but generally folks don’t talk about such topics. To the next!
Kind regards!!

private insta

What’s up mates, its enormous piece of writing concerning tutoringand completely explained, keep
it up all the time.

Please let me know if you’re looking for a writer for your blog.
You have some really great articles and I feel I would be a good asset.
If you ever want to take some of the load off,
I’d absolutely love to write some content for your blog in exchange
for a link back to mine. Please send me an e-mail if interested.
Regards!

Hey there, I think your website might be having browser compatibility issues.
When I look at your blog in Ie, it looks fine but when opening
in Internet Explorer, it has some overlapping.

I just wanted to give you a quick heads up! Other then that, terrific blog!

Have you ever thought about writing an ebook or guest authoring on other websites?
I have a blog based on the same ideas you discuss and would
love to have you share some stories/information.
I know my subscribers would value your work.
If you’re even remotely interested, feel free to shoot me an email.

It’s in point of fact a nice and useful piece of information. I’m
happy that you just shared this helpful information with us.

Please stay us up to date like this. Thanks for sharing.

I used to be able to find good advice from
your blog articles.

watchinsta

Hi there colleagues, pleasant paragraph and nice urging commented at this place,
I am genuinely enjoying by these.

Hi Dear, are you really visiting this web page on a regular basis, if so
then you will definitely obtain pleasant experience.

Great blog here! Also your website loads up fast!
What web host are you using? Can I get your affiliate link to your host?
I wish my web site loaded up as fast as yours lol

Hey very interesting blog!

Terrific work! That is the type of info that are meant to be shared around the internet.

Shame on the search engines for no longer positioning
this put up upper! Come on over and consult with my website .

Thank you =)

watchinsta

Pretty! This has been an extremely wonderful post. Thanks for providing this info.